Question

18．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中：
（1）某同學(xué)采用了如圖1所示的實驗裝置，為了使實驗中能將砝碼和砝碼盤的總重力當(dāng)作小車受到的合外力，以下步驟必須采用的有（多選）BC
A．保證小車下面的長木板水平放置
B．將小車下面的長木板右端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力
C．使小車質(zhì)量遠遠大于砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量
D．使小車質(zhì)量遠遠小于砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量
（2）圖2為某次實驗得到的紙帶，實驗數(shù)據(jù)如圖2，圖中相鄰計數(shù)點之間還有4個點未畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為0.510m/s²．打D點時速度大小為0.747m/s．（保留三位有效數(shù)字）加速度方向為向左（填向左、向右）
（3）該同學(xué)把砝碼和砝碼的總重量作為小車的拉力，并依次測出了小車的加速度．然后畫出了如圖3所示的圖象，該圖象雖是一條直線，但不通過坐標(biāo)原點．原因是：沒有平衡摩擦或平衡不夠．

Answer 1

分析 理解該實驗的實驗原理和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，知道實驗誤差的來源．
紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的兩個推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．

解答 解：（1）AB、實驗中要平衡摩擦力，長木板的一端要墊高，所以不能水平放置，故A錯誤，B正確；
CD、以砝碼和砝碼盤作為研究對象有mg-T=ma
以小車作為研究對象有T=Ma
聯(lián)立以上兩式可得T=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，要使繩子拉力等于砝碼和砝碼盤的重力，即T=mg，故有M＞＞m，即使小車質(zhì)量遠遠大于砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量，故C正確，D錯誤；
故選：BC．
（2）相鄰計數(shù)點之間還有4個點未畫出，說明相鄰的計數(shù)點時間間隔為0.1s
利用勻變速直線運動的兩個推論得出：
a=$\frac{（7.21-6.70）×0.01}{0.01}$=0.510m/s²
v_D=$\frac{（7.21+7.72）×0.01}{2×0.1}$=0.747m/s
從紙帶上看出向左做勻加速直線運動，所以加速度的方向向左．
（3）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點，當(dāng)F≠0時，a=0．也就是說當(dāng)繩子上有拉力時小車的加速度還為0，說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消呢．該同學(xué)實驗操作中遺漏了平衡摩擦力這個步驟．
所以原因是沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠．
故答案為：（1）BC 
（2）0.510； 0.747；  向左
（3）沒有平衡摩擦或平衡不夠

點評 對于實驗我們要明確實驗原理、具體實驗操作以及數(shù)據(jù)處理等，同時要清楚每一項操作存在的理由，比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．