Question

4．“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，某组同学制订实验方案、选择实验器材且组装完成，在接通电源进行实验之前，实验装置如图1所示．

（1）下列对此组同学操作的判断错误的是A．
A．打点计时器不应该固定在长木板的最右端，而应该固定在靠近定滑轮的那端，即左端
B．打点计时器不应使用干电池，应使用低压交流电源
C．实验中不应该将长木板水平放置，应该在右端垫起合适的高度
D．小车初始位置不应该离打点计时器太远，而应该靠近打点计时器放置
（2）保持小车质量不变，改变沙和沙桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图2，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是平衡摩擦力过度．
（3）某同学顺利地完成了实验．某次实验得到的纸带如图3所示，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得打点1时小车的速度是0.26m/s．小车的加速度大小0.50m/s²．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）本题是“探究加速度与力、质量的关系”的实验，掌握实验原理，了解实验操作要领及注意事项是解决本题的关键，根据相关知识解答即可；（2）平衡摩擦力时木板垫的过高，木板倾角过大，会导致平衡摩擦力过度，出现图2中的现象；（3）根据平均速度公式可求得打点1时小车的速度，小车做匀变速直线运动，根据△x=at²可求加速度．

解答 解：（1）A、打点计时器应固定在没有定滑轮的右端，故A错误；
B、打点计时器应使用低压交流电源，不应使用干电池，故B正确；
C、实验中不应该将长木板水平放置，应该在右端垫起合适的高度，以平衡摩擦力；故C正确
D、小车初始位置不应该离打点计时器太远，而应该靠近打点计时器放置，故D正确．
本题选错误的，故选：A．
　（2）由a-F图象可知，图象不过原点，在a轴上有截距，说明不加力时小车已具有加速度，这是由于平衡摩擦力时木板垫的过高，木板倾角过大，平衡摩擦力过度造成的．
  （3）计数点间的时间间隔t=0.1s，小车做匀变速运动，打1点时小车的速度：
${v}_{1}=\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2t}=\frac{0.0240m+0.0289m}{2×0.1s}=0.26m/s$，
小车做匀变速直线运动，△x=at²，小车的加速度大小：
$a=\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2{t}^{2}}=\frac{0.0339m-0.0240m}{{2×（0.1s）}^{2}}=0.50m/{s}^{2}$
故答案为：（1）A；（2）平衡摩擦力过度；（3）0.26；0.50m/s²．

点评 掌握实验原理，了解实验操作要领及注意事项，小车做匀变速直线运动，根据平均速度公式求小车的速度，根据△x=at²可求加速度．