题目内容

1.(1)在力学实验中经常使用如图1所示装置,已知打点计时器所用交流电的频率为f,小车的质量为M,钩码的质量为m,在利用该装置进行的实验中,下列说法唯一正确的是B
A.在“研究匀变速运动”的实验中,首先要平衡摩擦力
B.“探究功与速度变化的关系”的实验要满足M远大于m
C.“探究物体的加速度与力的关系”实验中,平衡摩擦力后,小车在运动中受到的合外力就等于钩码的重力mg
D.在实验中先让小车运动再闭合打点计时器
(2)若学生利用此实验装置做“研究匀变速运动”实验,在实验之前看见桌上有一把游标卡尺,就用来测量了小车的长度,读数如图2所示,则小车的长度为9.020cm
(3)如图3为研究匀变速直线运动某次实验打出的部分纸带,打点计时器的电源频率为50Hz,根据测量数据计算出的加速度值为a=0.79m/s2(结果保留两位有效数字)

分析 “研究匀变速直线运动”的实验中,不需要先平衡摩擦力再进行实验,只要满足小车做匀加速直线运动就可以呢.
“探究功与速度变化的关系”的实验要满足M远大于m,需要用钩码的重力大小代替小车的合力.
游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读;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.

解答 解:(1)A、在“研究匀变速运动”的实验中,不需要平衡摩擦力,故A错误;
B、“探究功与速度变化的关系”的实验要满足M远大于m,需要用钩码的重力大小代替小车的合力.故B正确;
C、“探究物体的加速度与力的关系”实验中,平衡摩擦力后,小车在运动中受到的合外力近似等于钩码的重力mg,故C错误;
D、在实验中先闭合打点计时器再让小车运动,故D错误;
故选:B
(2)游标卡尺的固定刻度读数为9cm,游标读数为0.05×4=0.20mm=0.020cm,
所以最终读数为9cm+0.020cm=9.020cm;
(3)由于每相邻两个计数点间还有4个点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
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,
得:a=$\frac{0.0263-0.0105}{3×0.01}$=0.79m/s2
故答案为:
(1)B
(2)9.020
(3)0.79

点评 该题涉及的实验比较多,不管是考查什么实验,首先要找到实验原理,我们就可以根据实验原理找需要的实验仪器,然后可以讨论得出相应结论.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.

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