Question

【题目】利用下图装置可以做力学中的许多实验。

（1）以下说法正确的是______。

A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响

B．用此装置“探究加速度a与力F和质量m的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量之后，不需要重新平衡摩擦力

C．在用此装置“探究加速度a与力F和质量m的关系”时，应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量

D．用此装置探究“探究功与速度变化的关系”实验时，不需要平衡小车运动中所受摩擦力的影响。

（2）在探究“探究加速度a与力F和质量m的关系”实验时需要平衡摩擦力，正确的操作是______。

A．把砝码盘的细线系在小车上，小车拖着纸带并开启打点计时器开始运动

B．不能把砝码盘的细线系在小车上，小车不用拖着纸带开始运动

C．不能把砝码盘的细线系在小车上，小车拖着纸带并开启打点计时器开始运动

D．把砝码盘的细线系在小车上，小车不用拖着纸带开始运动

（3）本装置中要用到打点计时器，其中需要如下电源的打点计时器是_________。

（4）在利用此装置“探究加速度a与力F和质量m的关系”时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如下图。已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上，A点读数为_____cm，此次实验中打点计时器打下A 点时小车的瞬时速度为______m/s。（结果保留2位有效数字）

Answer 1

【答案】（1）BC （2）C （3）乙 （4）18.35（18.33~18.38均算对） 0.63（0.62~0.63均算对）

【解析】利用图示小车纸带装置可以完成很多实验，在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力，在探究“小车的加速度与质量的关系”和探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力。平衡摩擦力后，改变小车的质量，不需要重新平衡摩擦力。电火花打点计时器使用220 V的交流电源。根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出A点的速度。

（1）用此装置“研究匀变速直线运动”时，我们只需得到一条匀变速运动的纸带即可，有无摩擦力不影响实验，A错误；用此装置“探究加速度a与力F和质量m的关系”时，需要平衡摩擦力，根据可知质量抵消，即每次改变砝码及砝码盘总质量之后，不需要重新平衡摩擦力，为了使得绳子的拉力为砝码和砝码盘的总重力，应使砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量，BC正确；用此装置探究“探究功与速度变化的关系”实验时，为了使得小车受到的外力等于砝码和砝码盘的总重力，需要平衡摩擦力，D错误；

（2）平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，小车沿木板拖着纸带运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故C正确。

（3）电火花打点计时器使用的是220 V交流电，电磁打点计时器使用的是4~6 V的低压交流电，故选乙。

（4）A点的读数为18.35 cm；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，A点的瞬时速度为：。