Question

11．如图1所示为“探究加速度与物体受力及质量的关系”的实验装置图．图中A为小车，B为装有砝码的托盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车后面所拖的纸带穿过电火花打点计时器，打点计时器接50H_Z交流电．小车的质量为m₁，托盘及砝码的质量为m₂．实验处理数据时，将托盘及砝码的重力视为小车所受拉力．

①下列说法正确的有CD．
A．长木板C必须保持水平
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．实验中m₂应远小于m₁
D．作a-$\frac{1}{m_1}$图象便于得出加速度与质量关系
②实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图象，可能是图2中的图线丙．（选填“甲、乙、丙”）
③图3为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出，第2段的数据被漏记了．由此可求得小车的加速度的大小是0.49m/s²．（结果保留二位有效数字）

Answer 1

分析 ①根据实验原理和具体实验步骤可判定各个选项
②没有平衡摩擦力时，当存在一定的力时首先平衡摩擦力，之后才产生加速度；
③根据给定的纸带数据分布，由逐差法可以得到小车的加速度

解答 解：①A、实验中要平衡摩擦力，长木板的一端要垫高，A错误；
B、为节省纸带增加小车运行时间先接通电源后松小车，B错误；
C、以托盘作为研究对象有m₂g-T=m₂a
以小车作为研究对象有T=m₁a
联立以上两式可得T=$\frac{{m}_{2}g}{1+\frac{{m}_{2}}{{m}_{1}}}$，要使绳子拉力等于钩码的重力，即T=m₂g，故有m₂＞＞m₁，C正确；
D、如果作出a-M图象，却难以根据图象确定a与M是否是成反比，所以我们可以作出a-$\frac{1}{m}$的图象，只要a-$\frac{1}{m}$的图象是正比例函数图象就证明了a与M成反比例关系，D正确；
②没用平衡摩擦力，则当施加一定力时，首先平衡摩擦力后才会产生加速度，通过图象知，当力F不为零时，加速度为零，故丙图对；
③计数点之间有4个点未画出，时间间隔为0.1s，有公式△x=2aT²得：a=$\frac{△x}{2{T}^{2}}$=$\frac{0.0337-0.024}{2×0.01}m/{s}^{2}$=0.49m/s²．
故答案为：①CD；②丙；③0.49．

点评 掌握好实验的步骤及实验的原理很重要，对实验的注意事项及数据的处理也要做到明确和理解．