Question

19．圖1為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖．圖中A為小車(chē)，B為裝有碼的小桶，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車(chē)通過(guò)紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50Hz交流電．小車(chē)A的質(zhì)量為m_A，小桶B（及砝碼）的質(zhì)量為m_B．
（1）下列說(shuō)法正確的是AD． （多選）
A．本實(shí)驗(yàn)m_B應(yīng)遠(yuǎn)小于m_A
B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車(chē)后接通電源
C．每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力
D．用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-$\frac{1}{{m}_{A}}$圖象
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測(cè)量得到的a-F圖象2，可能是圖中的圖線丙．（選填“甲”、“乙”或“丙”）
（3）如圖3所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出．由此可求得小車(chē)的加速度大小0.49m/s²．（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 1）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要提前做的工作有兩個(gè)：①平衡摩擦力，且每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，不用重新平衡摩擦力，因?yàn)閒=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了．②讓小車(chē)的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，
（2）如果沒(méi)有平衡摩擦力的話(huà)，就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí)，物體不動(dòng)的情況．
（3）利用逐差法△x=aT²可以求出物體的加速度大小．

解答 解：（1）A、讓小車(chē)的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，因?yàn)閷?shí)際上繩子的拉力F=Ma=$\frac{{m}_{A}}{{m}_{A}+{m}_{B}}$m_Ag，故應(yīng)該是m_B＜＜m_A，才能近似認(rèn)為拉力等于小桶的重力；故A正確；
B、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車(chē)，故B錯(cuò)誤．
C、平衡摩擦力，假設(shè)木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故C錯(cuò)誤．
D、由F=ma可得：a=$\frac{1}{{m}_{1}}F$，當(dāng)F一定時(shí)，a與$\frac{1}{{m}_{1}}$成正比，故應(yīng)作出a-$\frac{1}{{m}_{A}}$圖象進(jìn)行分析；故D正確．
（2）遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí)，物體不動(dòng)的情況．故圖線為丙．
（3）由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{0.0289-0.0240}{0.01}$=0.49m/s²．
故答案為：（1）AD；（2）丙；（3）0.49

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析分析為什么要平衡摩擦力和讓小車(chē)的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，且會(huì)根據(jù)原理分析實(shí)驗(yàn)誤差．