Question

9．（1）如图甲，在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，下述操作正确的是ACD．
A．用天平测出小车的质量M
B．用木块将轨道靠近滑轮的一端略微垫高，平衡摩擦力
C．平衡摩擦力时，不应将小桶挂在小车上，当纸带需穿过打点计时器系在小车上
D．若将小车静止释放，小车沿长木板缓缓下滑，表示已平衡摩擦力
E．将m=100g的较大砝码放入小桶后，先接通电源再释放小车
（2）小明同学经正确操作获得一条纸带如图乙，所用交流电周期为T=0.02s，计数点1、2到0点的距离分别为x₁、x₂，则从图中读得x₁=5.90cm；计算小车加速度的表达式为a=$\frac{{x}_{2}-2{x}_{1}}{100{T}^{2}}$，计算结果为0.075m/s²（计算结果保留两位有效数字）
（3）小刚同学测出若干组a-F数据，然后根据测得的数据作出如图丙所示的a-F图线，发现图象不过原点，主要的原因可能是A．
A．平衡摩擦力时倾角过大  B．平衡摩擦力时倾角过小   C．小桶和砝码的质量较大  D．小车的质量较大

Answer 1

分析 探究加速度与拉力的关系实验时，要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出；平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小车；
由刻度尺示数读出数据，再根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小；
由图象可以看出：图线不通过坐标原点，当F为某一值时，加速度为零，知平衡摩擦力不足．

解答 解：（1）A、用天平测出小车的质量M，故A正确，
B、用木块将轨道靠近滑轮的另一端略微垫高，平衡摩擦力，故B错误；
C、平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故CD正确；
E、当重物的质量远小于小车的质量时我们才可以认为小车的合力等于重物的重力，故E错误；
故选：ACD；
（2）每10个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.2s，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
则有：x₂-2x₁=a（10T）² 
得小车运动的加速度计算表达式为：a=$\frac{{x}_{2}-2{x}_{1}}{100{T}^{2}}$
解得：a=$\frac{0.121-2×0.059}{0．{2}^{2}}$=0.075m/s²；
（3）由图象可知：图线不通过坐标原点，F为零时，加速度仍有，知平衡摩擦力过度，即斜面的倾角过大，故A正确，BCD错误．
故答案为：（1）ACD；（2）5.90，a=$\frac{{x}_{2}-2{x}_{1}}{100{T}^{2}}$，0.075；（3）A．

点评 （1）探究加速与力的关系实验时，要平衡摩擦力、应根据纸带求出小车的加速度，掌握实验的实验注意事项是正确解题的关键．
（2）对于纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律，提高应用基本规律解答实验问题的能力；
（3）本题考查了同学们图象分析的能力，一般从斜率、截距去分析图象，难度不大，属于基础题．