Question

6．甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验．

（1）图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材AB；乙同学需在图中选用的器材BDE．（用字母表示）
（2）乙同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②．纸带①的加速度大（填“①”或“②”），其加速度大小为2.5m/s²．
（3）若保持小车质量不变，根据实验数据乙同学作出了加速度a随合力F的变化曲线，如图3所示．该图线不通过原点，请你分析其主要原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．

Answer 1

分析 （1）根据两种实验原理及实验方法选择所需要的仪器；
（2）根据△x=aT²可知通过比较△x的大小可比较加速度的大小，再利用逐差法可求解加速度；
（3）当绳子的拉力不为0时，物体的加速度仍然为0，说明物体所受的合外力不是绳子的拉力，故物体受的摩擦力没有得到平衡或平衡摩擦力不足．

解答 解：（1）要验证机械能守恒定律需要打点计时器和重锤；即AB；
而要验证“探究加速度与力、质量的关系”需要打点计时器、小车和钩码；故选：BDE；
（2）由△x=aT²可知，相临两点间的位移之差越大，则加速度越大，故①的加速度大；
由逐差法可得：
加速度a=$\frac{（{x}_{3}+{x}_{4}）-（{x}_{1}+{x}_{2}）}{4{T}^{2}}$；
由图读得：x₃+x₄=3.7cm；x₁+x₂=3.3cm；T=0.02s；
代入数据解得：a=2.5m/s²；
（3）从上图中发现直线没过原点，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力相互抵消了．该同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤或摩擦力平衡不够．
所以原因是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够；
故答案为：（1）AB；BDE；
（2）①，2.5m/s²；
（3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．

点评 本题考查常见的实验原理及逐差法的正确应用，要注意在求加速度时，为了减小误差，应将实验数据尽量多的应用上．