Question

9．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，
（1）下列做法正确的一项是B
A．打点计时器应使用直流电源
B．先接通电源，再释放小车
C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
（2）实验中要进行钩码质量m和小车质量M的选取，以下最合理的一组是C
A．M=20g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
（3）如图2为小车在水平木板上带动纸带运动，打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出．从纸带上测出s₁=3.20cm，s₂=4.52cm，s₅=8.42cm，s₆=9.70cm．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，则计时器在打第5个计数点时，小车的瞬时速度大小v₅=0.91m/s；小车加速度大小a=1.30m/s²．（本题计算结果小数点后均保留两位数字）

Answer 1

分析 实验所有的具体操作目的都是为了更好、更准确的完成实验，操作细节不能忽视，同时操作步骤要满足实验原理和实验目的要求，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．

解答 解：（1）A、打点计时器应使用交流电源，而不是直流电源，故A错误；
B、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，同时要求开始小车要靠近打点计时器，否则打出的点较少，故B正确，C错误；
D、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故D错误．
故选：B．
（2）重物加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有
对重物，有 mg-T=ma
对小车，有 T=Ma
解得：T=$\frac{M}{M+m}$g，故当M＞＞m时，有T≈mg
故C符合要求
故选：C
（3）由于相邻两计数点间还有4个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s．
小车的瞬时速度大小v₅=$\frac{{s}_{5}+{s}_{6}}{2T}=\frac{0.0842+0.097}{0.2}=0.91m/s$，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²得
（x₅+x₆）-（x₁+x₂）=2a（2T）²
解得：a=$\frac{0.0842+0.097-0.0452-0.032}{2×0．{2}^{2}}=1.30m/{s}^{2}$
故答案为：（1）B        （2）C        （3）0.91   1.30

点评 该题考查了研究匀变速直线运动的实验的装置和仪器的位置安装，要注意单位的换算．对于纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律．