Question

10．利用如图装置可以做力学中的许多实验．

（1）以下说法正确的是BD
A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和滑轨间的摩擦阻力的影响
B．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行
C．用此装置“探究加速度a与力F的关系”每次改变砝码及砝码盘总质量之后，需要重新平衡摩擦力
D．用此装置“探究加速度a与力F的关系”应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
（2）本装置中要用到打点计时器．如图所示为实验室常用的两种计时器．其中甲装置用的电源要求是A

A．交流220V   B．直流220V    C．交流4～6V     D．直流4～6V
（3）在利用此装置“探究加速度a与力F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50Hz的交流电源上，则此次实验中小车的加速度为2.5m/s²．

Answer 1

分析 根据实验的原理和操作的注意事项确定正确的选项．电火花打点计时器使用220V的交流电源，电磁打点计时器使用4-6V的交流电源．
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的加速度．

解答 解：（1）A、用此装置“研究匀变速直线运动”时，不需要平衡摩擦力，故A错误．
B、用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行，故B正确．
C、用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，改变砝码和砝码盘的质量时，不需要重新平衡摩擦力，故C错误．
D、为了使砝码和小盘的总重力表示拉力，实验时应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量，故D正确．
故选：BD．
（2）电火花打点计时器使用的是220V的交流电源，故选：A．
（3）纸带数据一共8段，由逐差法可得：${x}_{8}-{x}_{4}=4a{T}^{2}$，
${x}_{7}-{x}_{3}=4a{T}^{2}$，${x}_{6}-{x}_{2}=4a{T}^{2}$，${x}_{5}-{x}_{1}=4a{T}^{2}$，
则加速度为：a=$\frac{{x}_{5}+{x}_{6}+{x}_{7}+{x}_{8}-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}+{x}_{4}）}{16{T}^{2}}$=$\frac{0.042-0.026}{16×0.0{2}^{2}}=2.5m/{s}^{2}$．
故答案为：（1）BD，（2）A，（3）2.5．

点评 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，尤其是理解平衡摩擦力的操作和要求的含义．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．