Question

18．某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系．

（1）下列做法正确的是AD（填字母代号）．
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
（2）如图2为某次实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带，相邻计数点间的时间间隔是0.1s，AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm．A、B、C、D的中间各有四个点未画出．纸带的加速度是1.2m/s²，打B点时运动物体的速度v_B=0.18m/s． （结果保留2位有效数字），在验证质量一定时加速度a和合外力F的关系时，某学生根据实验数据作出了如图3所示的a-F图象，其原因是平衡摩擦力过度．

Answer 1

分析 （1）实验要保证拉力等于小车受力的合力，要平衡摩擦力，细线与长木板平行；
（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．由图象可以看出：图线不通过坐标原点，当F为零时，加速度不为零，根据牛顿第二定律解答．

解答 解：（1）A、调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；
B、在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂“重物”，故B错误；  
C、打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，故C错误； 
D、平衡摩擦力后，有mgsinθ=μmgcosθ，即μ=tanθ，与质量无关，故通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故D正确；
故选：AD
（2）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，有：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.036}{0.2}=0.18m/s$
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，
则a=$\frac{0.036-0.012-0.012}{0.01}=1.2m/{s}^{2}$，
在验证质量一定时加速度a和合外力F的关系时，某学生根据实验数据作出了如图所示的a-F图象，即F=0时，加速度a≠0，
其原因是平衡摩擦力过度．
故答案为：（1）AD；（2）1.2；0.18；平衡摩擦力过度

点评 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，注意单位的换算和有效数字的保留．