Question

6．某小组利用如图（1）所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验
（1）为了减少误差，在平衡摩擦力后，每次实验需通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力．获取多组数据．若小车质量为400g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选A组会比较合理．（填选项前的字母）
A.10g-40g　　　　　　 B.200g-400g　　　　 C.1000g-2000g　　　　
（2）图（2）中给出的是实验中获得的纸带的一部分：A、B、C、D、E是计数点，每两个相邻计数点间的时间间隔是0.1s，由该纸带可求得打点“C”时小车的速度v_c=0.575m/s，小车的加速度a=1.37m/s²（本题保留三位有效数字）

Answer 1

分析 （1）本实验要求钩码的质量远小于小车的质量，据此可正确解答．
（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小

解答 解：（1）本实验要求钩码的质量远小于小车的质量，因此要求实验中每次所用的钩码总质量范围要小，故BC错误，A正确．故选：A．
（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．
v_C=$\frac{{x}_{BD}}{2t}$=$\frac{0.0506+0.0643}{2×0.1}$=0.575m/s，
设A到B之间的距离为x₁，以后各段分别为x₂、x₃、x₄，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₃-x₁=2a₁t²，x₄-x₂=2a₂t²，了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值得：a=$\frac{1}{2}$（a₁+a₂）
即小车运动的加速度计算表达式为：
a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{t}^{2}}$=$\frac{（0.0643+0.0778）-（0.0369+0.0506）}{4×0．{1}^{2}}$=1.37m/s²；
故答案为：（1）A；（2）0.575；1.37．

点评 对于实验问题首先要 明确实验原理，理解重要步骤的操作，熟练应用基本物理解决实验问题．尤其是正确理解该实验要满足的条件：小车质量远大于砝码质量．
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．