Question

18．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：
（1）某同學(xué)采用了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，為了使實(shí)驗(yàn)中能將砝碼和砝碼盤(pán)的總重力當(dāng)作小車(chē)受到的合外力，以下步驟必須采用的有（多選）BC
A．保證小車(chē)下面的長(zhǎng)木板水平放置
B．將小車(chē)下面的長(zhǎng)木板右端適當(dāng)墊高以平衡摩擦力
C．使小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量
D．使小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量
（2）圖2為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖2，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度大小為0.510m/s²．打D點(diǎn)時(shí)速度大小為0.747m/s．（保留三位有效數(shù)字）加速度方向?yàn)橄蜃螅ㄌ钕蜃�、向右�?br />（3）該同學(xué)把砝碼和砝碼的總重量作為小車(chē)的拉力，并依次測(cè)出了小車(chē)的加速度．然后畫(huà)出了如圖3所示的圖象，該圖象雖是一條直線，但不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)．原因是：沒(méi)有平衡摩擦或平衡不夠．

Answer 1

分析 理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，知道實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源．
紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度．

解答 解：（1）AB、實(shí)驗(yàn)中要平衡摩擦力，長(zhǎng)木板的一端要墊高，所以不能水平放置，故A錯(cuò)誤，B正確；
CD、以砝碼和砝碼盤(pán)作為研究對(duì)象有mg-T=ma
以小車(chē)作為研究對(duì)象有T=Ma
聯(lián)立以上兩式可得T=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，要使繩子拉力等于砝碼和砝碼盤(pán)的重力，即T=mg，故有M＞＞m，即使小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量，故C正確，D錯(cuò)誤；
故選：BC．
（2）相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，說(shuō)明相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.1s
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論得出：
a=$\frac{（7.21-6.70）×0.01}{0.01}$=0.510m/s²
v_D=$\frac{（7.21+7.72）×0.01}{2×0.1}$=0.747m/s
從紙帶上看出向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以加速度的方向向左．
（3）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒(méi)過(guò)原點(diǎn)，當(dāng)F≠0時(shí)，a=0．也就是說(shuō)當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車(chē)的加速度還為0，說(shuō)明小車(chē)的摩擦力與繩子的拉力抵消呢．該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中遺漏了平衡摩擦力這個(gè)步驟．
所以原因是沒(méi)有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠．
故答案為：（1）BC 
（2）0.510； 0.747；  向左
（3）沒(méi)有平衡摩擦或平衡不夠

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要明確實(shí)驗(yàn)原理、具體實(shí)驗(yàn)操作以及數(shù)據(jù)處理等，同時(shí)要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由，比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．