Question

13．如图1所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图．图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电．小车的质量为m₁，小桶（及砝码）的质量为m₂．

（1）下列说法正确的是CD．
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．本实验m₁应远大于m₂
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-$\frac{1}{{m}_{1}}$图象
（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的如图2a-F图象，可能是图中的图线丙．（选填“甲”、“乙”、“丙”）
（3）如图3所示为一次记录小车运动情况的纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图所示．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=1.0 m/s²．（结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤．
（2）未平衡摩擦力时，抓住F不等于零，a仍然为零确定正确的图线．
（3）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出加速度．

解答 解：（1）A、每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故A错误．
B、实验时应先接通电源，再释放小车，故B错误．
C、为了保证小桶（及砝码）的重力等于绳子的拉力，应满足m₁应远大于m₂，故C正确．
D、在用图象探究加速度与质量关系时，为了得出线性关系图线，应作a-$\frac{1}{{m}_{1}}$图象，故D正确．
故选：CD．
（2）某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，可知F不等于零时，a仍然为零，可能为图线丙．
（3）根据△x=aT²，运用逐差法得：a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}$=$\frac{（21.60-8.79-8.79）×1{0}^{-2}}{4×0.01}$=1.0m/s²．
故答案为：（1）CD；（2）丙；（3）1.0．

点评 解决本题的关键掌握实验的原理以及误差形成的原因，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度．