题目内容
15．如图甲所示是张明同学在“探究加速度与物体受力的关系”时所用的创新实验装置，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所使用的电火花打点计时器打点的时间间隔是0.02s．
实验步骤如下：
A．按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直：
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；
C．挂上砝码盘，放开小车后，再接通电源，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；
D．改变砝码盘中砝码的质量，依次重复步骤B和C进行多次实验，求得小车在不同合力作用
下的加速度．
根据以上实验过程，回答以下问题：
（l）实验步骤中有两处明显的错误，请指出实验步骤的序号并加以改正：C项中“放开小车后，再接通电源”应改为“接通电源后，再放开小车”，D项中“依次重复步骤B和C进行多次实验”应改为“依次重复步骤C进行多次实验”．
（2）如图乙所示的纸带是完成实验步骤后，张明同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点，相邻计数点间有4个点迹未画出．经过测量，测得O到A、B、C、D、E、F点的距离如图乙所示，
则打点计时器打下E点的速度大小是2.4m/s，物体运动的加速度是6.0m/s2（结果保留两位有效数字）
（3）下列关于小车所受合外力的大小说法正确的是D（不计细线与滑轮之间的摩擦）
A．等于砝码和砝码盘所受重力大小的一半
B．等于砝码和菇码盘所受重力大小
C．等于砝码和砝码盘所受重力大小减去弹簧测力计的示数
D．等于弹簧测力计的示数．
分析 （1）明确实验原理，了解具体操作细节，在该实验中要注意：纸带、细绳要和木板平行，实验中应先接通电源，后让小车运动，改变砝码盘中砝码的质量，不需要重新平衡摩擦力；
（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B点时小车的瞬时速度大小，根据匀变速直线运动速度时间公式求解E点速度；
（3）绳子拉力由弹簧秤直接读出．
解答 解：（1）C项中“放开小车后，再接通电源”应改为“接通电源后，再放开小车”；
D项中不需要重新平衡摩擦力，所以“依次重复步骤B 和C 进行多次实验”应改为“依次重复步骤C进行多次实验”；
（2）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，故：
vB=$\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.1250}{0.2}=0.625m/s$，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，结合作差法得：a=$\frac{{x}_{BD}-{x}_{OB}}{4{T}^{2}}=\frac{0.491-0.1250-0.1250}{0.04}$=6.0m/s2，
根据匀变速直线运动速度时间公式得：
vE=vB+3aT=0.625+3×6.0×0.1=2.4m/s
（3）同一根绳子，拉力相等，则小车所受合外力的大小等于弹簧测力计的示数，故D正确．
故选：D
故答案为：（1）C项中“放开小车后，再接通电源”应改为“接通电源后，再放开小车”，D项中“依次重复步骤B和C进行多次实验”应改为“依次重复步骤C进行多次实验”；
（2）2.4；6.0；
（3）D
点评 教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚，同时加强基础知识的应用，提高解题能力，注意本题中小车受到的合力由弹簧秤直接读出．
综合自测系列答案
一质点自A到C做匀加速直线运动，B为AC的中点．已知从A到B的平均速度为3m/s，从B到C的平均速度为7m/s．求：
如图，光滑平台上有甲乙两球，它们的质量之比M甲：M乙=1：3．用绳拴住一压紧的弹簧放在其间．烧断绳两球分开．求：
（a）电流表（量程0.6A、3A）
（b）电压表（量程3V、15V）
（c）定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W）
（d）定值电阻（阻值10Ω、额定功率10W）
（e）滑动变阻器（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）
（f）滑动变阻器（阻值范围0～100Ω、额定电流1A）
请回答下列问题：
（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择3V，电流表的量程应选择0.6A；R0应选择1Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是0～10Ω的滑动变阻器．
（2）测得下列五组数据：根据数据在图2坐标图上画出U-I图象．
| U/v | 1.60 | 1.40 | 1.20 | 1.00 | 0.80 |
| I/A | 0.13 | 0.20 | 0.27 | 0.33 | 0.40 |