Question

8．（1）某实验小组用如图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系，除了图中所示器材外，还应选用的器材是ADFG（填代号）．
A．220V交流电源               B．6V交流电源、导线            C．四节干电池、导线
D．天平（带砝码）             E．秒表            F．纸带、刻度尺        G．带细线的小盘和重物

（2）为了消除小车与导轨之间摩擦力的影响应采取做法是D；
A．将带滑轮的导轨一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B．将带滑轮的导轨一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
C．将不带滑轮的导轨一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
D．将不带滑轮的导轨一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
（3）实验得到如图乙所示的一条纸带（实验中打点计时器所接交流电源的频率为50Hz），从O点开始每5个计时点取一个计数点，依照打点的先后顺序依次编为0、1、2、3、4．表1记录的是该小组测出的计数点对应的刻度数值，其中计数点2未测定，请你根据图乙将这个测量值填入表1中；

计数点	0	1	2	3	4
刻度数值/cm	0	3.24		12.94	19.42

（4）根据表1计算物体的加速度大小a=1.09m/s²（小数点后保留两位）．
（5）另有一实验小组用如图丙所示的实验方案探究加速度与力、质量的关系，该方案通过位移的测量来代替加速度的测量，即$\frac{{a}_{1}}{{a}_{2}}$=$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$．这种替代能够成立的条件是BC．

A．两小车质量必须相等
B．两小车的运动时间必须相等
C．两小车都必须从静止开始做匀加速直线运动
D．两小车所受的拉力大小必须相等．

Answer 1

分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．
该实验采用的是控制变量法研究，其中加速度、质量、合力三力的测量很重要．
通过位移的测量来代替加速度的测量原理，是根据初速度为零的匀加速直线运动位移时间公式$x=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$得出的，则要求初速度为零、运动时间要相等．

解答 解：（1）ABC、电火花打点计时器使用的是220V交流电源，故A正确，BC错误；
D、需要用天平测量小盘和重物的质量，故D正确；
E、本实验不需要秒表计时，打点计时器就是计时工具，故E错误；
F、需要刻度尺测量计数点之间的距离大小，打点计时器需要纸带，故F正确；
G、本实验要用小盘和重物来提供拉力，故G正确；
故选：ADFG
（2）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是，将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂重物的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面的分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力，故D正确，ABC错误；
故选：D
（3）计数点2对应的刻度为7.54cm
（4）根据$△x=a{T}_{\;}^{2}$，运用逐差法得：
$a=\frac{19.42-7.54-7.54}{4×0．{1}_{\;}^{2}}×1{0}_{\;}^{-2}=1.09m/{s}_{\;}^{2}$
（5）当两小车都做初速度为零的匀变速直线运动，根据$x=\frac{1}{2}a{t}_{\;}^{2}$
可得物体的加速度$a=\frac{2x}{{t}_{\;}^{2}}$，
所以$\frac{{a}_{1}^{\;}}{{a}_{2}^{\;}}=\frac{2{x}_{1}^{\;}}{{t}_{1}^{2}}×\frac{{t}_{2}^{2}}{2{x}_{2}^{\;}}$
根据题意要通过位移的测量来代替加速度的测量，即满足$\frac{{a}_{1}^{\;}}{{a}_{2}^{\;}}=\frac{{x}_{1}^{\;}}{{x}_{2}^{\;}}$，则要${t}_{1}^{\;}={t}_{2}^{\;}$，此实验不需要两车质量相等，小车所受的水平拉力可以不等于砝码（包括小盘）的重力，故BC正确，AD错误；
故选：BC
故答案为：（1）ADFG     （2）D           （3）7.54cm             （4）1.09           （5）BC

点评 实验问题要结合物理规律去解决，本题考查的是力学问题，把长木板的一端垫得过高，使得倾斜角偏大，会导致重力沿斜面向下的分力增大，摩擦力减小等现象，这些我们都要从学过的力学知识中解决．