Question

3．在探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)組裝了如圖所示的裝置．

（1）該裝詈還需要做的調(diào)整是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池，應(yīng)使用交流電源；實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有平衡小車的摩擦力（至少寫出兩項(xiàng)）；
（2）裝置調(diào)整正確后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了直觀地判斷出加速度a與小車質(zhì)量m的關(guān)系，應(yīng)作出a與$\frac{1}{m}$（選填“m”或“$\frac{1}{m}$”）的關(guān)系圖象；
（3）如果在砝碼盤與細(xì)繩間連接一個(gè)力傳感器測(cè)量小車受到的拉力，實(shí)驗(yàn)中是否 必須滿足砝碼盤與盤中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？否（選填“是”或“否”）

Answer 1

分析 （1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源，而干電池是直流電源．接通電源前，小車應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，而在該圖中小車初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)；實(shí)驗(yàn)中長(zhǎng)木板水平放置，沒(méi)有平衡小車的摩擦力．
（2）根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度和質(zhì)量成反比，故應(yīng)該做a-$\frac{1}{m}$圖象；采用描點(diǎn)法作圖即可；
（3）如果在砝碼盤與細(xì)繩間連接一個(gè)力傳感器測(cè)量小車受到的拉力，則不需要用砝碼盤與盤中砝碼的重力代替繩子的拉力

解答 解：（1）①電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是4-6V的低壓交流電，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是220V的交流電．所以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池，應(yīng)使用交流電源；
②實(shí)驗(yàn)中水平放置，沒(méi)有平衡小車的摩擦力．摩擦力的存在會(huì)有比較大的實(shí)驗(yàn)誤差；
③小車初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)，這樣紙帶只能使用一部分，一方面造成浪費(fèi)，另一方面打下的紙帶太短．
（2）在合外力保持不變時(shí)，物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比，故作出加速度與小車質(zhì)量倒數(shù)的關(guān)系圖象，即作出a-$\frac{1}{m}$圖象；
（3）如果在砝碼盤與細(xì)繩間連接一個(gè)力傳感器測(cè)量小車受到的拉力，則不需要用砝碼盤與盤中砝碼的重力代替繩子的拉力，所以不需要滿足砝碼盤與盤中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．
故答案為：（1）①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池，應(yīng)使用交流電源；②實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有平衡小車的摩擦力；③小車初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)  （任意選兩個(gè)即可）；（2）$\frac{1}{m}$；（3）否

點(diǎn)評(píng) 本題第一問(wèn)關(guān)鍵明確實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源；第二問(wèn)關(guān)鍵明確用圖想法處理數(shù)據(jù)時(shí)，要作直線，直線較為形象直觀．