题目内容

19．（1）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，需要平衡摩擦力．平衡摩擦力时，应该让小车（　　）
A．挂上小盘，拖上纸带，开动打点计时器
B．不挂小盘，拖上纸带，开动打点计时器
C．挂上小盘，不拖纸带
D．不挂小盘，不拖纸带
（2）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧测力计固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d．开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PO处的时间t．
①木板的加速度可以用d、t表示为α=$\frac{2d}{{t}^{2}}$；为了减少测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）保持F1不变，重复实验多次测量，求平均值．
②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是c．

③（多选）用加水的办法改变拉力的大小与挂钩的方法相比，它的优点是bc．
a．可以改变滑动摩擦力的大小
b．可以更方便地获取多组实验数据
c．可以比较精确地测出摩擦力的大小
d．可以获得更大的加速度以提高实验精度．

分析 （1）平衡摩擦力时，将小车拖着穿过打点计时器的纸带，轻推小车，若小车能够做匀速直线运动，摩擦力得到平衡．
（2）根据运动学公式求出加速度．知道减小误差的常用方法是多次测量取平均值．知道当水的质量远远小于木板的质量时，水的重力近似等于绳子的拉力．
用加水的办法改变拉力的大小与挂钩的方法相比，不可以改变滑动摩擦力的大小，但水的质量是连续的，可以比较精确地测出摩擦力的大小，而钩码的质量不连续，测量摩擦力难以精确．

解答 解：（1）平衡摩擦力时，不能将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上，但要拖着穿过打点计时器的纸带，轻推小车，若小车能够做匀速直线运动，摩擦力得到平衡，故B正确．
故选：B
（2）①根据匀变速直线运动公式d=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$得：
$a=\frac{2d}{{t}^{2}}$
为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是保持F1不变，重复实验多次测量，求平均值．
②当F1＞F0时，木板才产生加速度．随着继续向瓶中加水后，矿泉水瓶的质量不断增加，
矿泉水瓶的质量不能远小于木板的质量，那么水的重力与绳子的拉力差值越来越大．
故选：c．
③a、不可以改变滑动摩擦力的大小，故a错误．
b．缓慢向瓶中加水，可以更方便地获取多组实验数据，故b正确．
c．缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动，可以比较精确地测出摩擦力的大小，故c正确．
d．并没有获得很大的加速度，可以获取多组实验数据以提高实验精度．故d错误．
故选：bc．
故答案为：（1）B；
（2）①$\frac{2d}{{t}^{2}}$；保持F1不变，重复实验多次测量，求平均值；②c；③bc

点评 解决本题的关键知道实验的原理以及实验需注意的事项，掌握平衡摩擦力的方法，注意不能将小盘用细绳通过定滑轮系在小车上，理解平衡摩擦力和M＞＞m的操作和要求的含义．

练习册系列答案
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B．汽车行驶的最大速度为$\frac{（kg+a）v}{kg}$
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D．汽车发动机的额定功率为（ma+kmg）v
18．如图所示，一个半径为R的绝缘圆环均匀带电，ab为一极小的缺口，缺口长为L（L＜＜R），圆环的带电荷量为Q（正电荷），在圆心处放置一带电荷量为q的负点电荷，试求负点电荷受到的库仑力的大小和方向．
7．为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图1所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量．（滑轮质量不计）

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A．用天平测出砂和砂桶的质量．
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C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数．
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M．
E．用砂和砂桶改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是可以更方便地获取多组实验数据．
（2）该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带（两计数点间还有一个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为3.0 m/s2（结果保留两位有效数字）．
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