Question

【题目】(1)电磁打点计时器和电火花计时器统称为打点计时器。其中电磁打点计时器使用时，电源要求是_____

A．220V直流 B．220V交流 C．4～6V直流 D．4～6V交流

(2)利用下图装置可以做力学中的许多实验，以下说法正确的是_____

A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响

B．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行

C．用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，每次改变砂和砂桶总质量之后，需要重新平衡摩擦力

D．用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，应使砂和砂桶总质量远小于小车的质量

(3)如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度可由纸带求得。

①如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，相邻计数点间有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T。该同学用刻度尺测出AC间的距离为S1，BD间的距离为S2，则打B点时小车运动的速度vB=__________，小车运动的加速度a=__________。

②某实验小组在实验时保持砂和砂桶总质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m数据如表中所示。根据表中数据，在图丙坐标纸中作出拉力F不变时a与1/m的图象。______________

次数	1	2	3	4	5	6
小车加速度a/m·s－2	1.72	1.49	1.25	1.00	0.75	0.50
小车质量m/kg	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00
/ kg－1	3.50	3.00	2.50	2.00	1.40	1.00

③根据图象分析，得到实验结论：_______________________________。

Answer 1

【答案】D BD 当F不变时，加速度a与质量m成反比

【解析】

了解打点计时器的原理和具体使用，知道电磁式和电火花式的打点计时器均使用交流电压；利用图示小车纸带装置可以完成很多实验，在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力，“研究匀变速直线运动”时，细线必须与木板平行以保持加速度不变；在探究“小车的加速度a与力F的关系”时，根据牛顿第二定律求出加速度a的表达式，从而分析如何才能使拉力近似等于小盘和盘内砝码的总重力；利用中点时刻的速度等于这段时间内的平均速度求解瞬时速度，并由可求得加速度；根据表格数据，作出a与的图象；

解：(1)打点计时器分为电磁打点计时器和电火花打点计时器，其中电磁打点计时器的工作电压为交流46V，故D正确，A、B、C错误；

故选D；

(2) A、此装置可以用来研究匀变速直线运动时，只需要分析运动情况即可，不需要平衡摩擦力，故A错误；

B、用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行，保持小车的加速度不变，故B正确；

C、平衡摩擦力的方法是将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面分力补偿小车运动中所受阻力的影响，即，式子成立与质量无关，故改变质量后不需重新进行平衡，故C错误；

D、在利用该装置来“探究物体的加速度与力、质量的关系”时，设小车的质量为M，小吊盘和盘中物块的质量为m，设绳子上拉力为F，以整体为研究对象有，解得：，以M为研究对象有绳子的拉力为：，显然要有F=mg必有m+M=M，故有M>>m，即只有M>>m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于小吊盘和盘中物块的重力，故D正确；

故选BD。

(3) ①相邻两个计数点间的时间间隔为T，该同学用刻度尺测出AC间的距离为S1，BD间的距离为S2，则打B点时小车运动的速度，根据匀变速直线运动规律知道B点的瞬时速度等于A点到C点的平均速度，；

由可求得加速度；

②直观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系，即画出直线图象，见图

③根据图象可知，当F不变时，加速度a与质量m成反比；