Question

10．某實驗小組利用如圖所示裝置進行“探究加速度與合外力的關(guān)系”的實驗

（1）在實驗中必須將長木板右端墊高，目的是平衡摩擦力，當(dāng)不掛鉤碼小車能勻速運動時，表明已調(diào)好．
（2）為了減少誤差，每次實驗必須通過改變鉤碼的個數(shù)來改變小車所受合外力．獲取多組數(shù)據(jù)．若小車質(zhì)量為400g，實驗中每次所用的鉤碼總質(zhì)量范圍應(yīng)選A組會比較合理．（填選項前的字母）
A.10g-40g       B.200g-400g     C.1000g-2000g     D．以上均不合理
（3）圖中給出的是實驗中獲得的紙帶的一部分：1、2、3、4、5是計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間還有4個點未標(biāo)出，每兩個相鄰計數(shù)點間的時間間隔是0.1s，由該紙帶可求得計數(shù)點4對應(yīng)的瞬時速度v₄=0.42m/s（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，打點計時器的電源頻率為50Hz．）

Answer 1

分析 （1）通過傾斜木板，由力的分解結(jié)合平行四邊形定則，即可求解；
（2）本實驗要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，據(jù)此可正確解答．
（3）打點計時器使用交流電，通過點與點時間間隔可求出兩個計數(shù)點間的時間，再根據(jù)逐差法可求出加速度的數(shù)值．

解答 解：（1）通過傾斜木板，使小車的重力沿斜面的分力與小車的滑動摩擦力相等，則小車做勻速直線運動，即平衡摩擦力；
（2）本實驗要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，因此要求實驗中每次所用的鉤碼總質(zhì)量范圍要小，故BC錯誤，A正確．
（3）打點計時器，使用交流電源．
根據(jù)交流電的頻率50Hz，則點與點時間間隔為0.02s，因每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未標(biāo)出，所以每兩個計數(shù)點間的時間間隔是0.02×5s=0.1s；
4點對應(yīng)的速度v₄=$\frac{0.0366+0.0476}{0.2}$=0.42m/s；
故答案為：（1）平衡摩擦力；（2）A；（3）0.1；0.42．

點評 明確實驗原理以及具體的操作細(xì)節(jié)，加強動手實驗，同時加強基本運動學(xué)規(guī)律在物理實驗中的應(yīng)用．
對該實驗要明確實驗原理，尤其是正確理解該實驗要滿足的條件：小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼質(zhì)量．