Question

1．利用如图1装置可以做力学中的许多实验

（1）以下说法正确的是C
A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间摩擦阻力的影响
B．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，每次改变钩码及砝码盘总质量之后，需要重新平衡摩擦力
C．用此装置“探究做功和速度变化关系”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与木板平行
（2）本装置中要用到打点计时器，如图2所示为实验室常用的两种计时器，其中甲装置用的电源要求是A
A．交流220V   B．直流220V  C．交流4-6V  D．直流4-6V
（3）在利用此装置做实验时，实验中按规范操作打出一条纸带的一部分如图3，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，则此次实验中打点计时器打下A点时小车的瞬时速度为0.53m/s，小车的加速度2.5m/s．（以上两问均保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）利用图示小车纸带装置可以完成很多实验，在研究匀变速直线运动时不需要平衡摩擦力，在探究“小车的加速度与质量的关系”和探究“功与速度变化的关系”实验时，需要平衡摩擦力；在探究“小车的加速度a与力F的关系”时，根据牛顿第二定律求出加速度a的表达式，不难得出当钧码的质量远远大于小车的质量时，加速度a近似等于g的结论．
（2）甲装置是电火花打点计时器，直接接220V交流电源，乙装置是电磁式打点计时器，需接低压交流电源；
（3）根据中间时刻的速度等于平均速度求解A点速度．根据逐差法可以算出小车的加速度．

解答 解：（1）A、此装置可以用来研究匀变速直线运动，但不需要平衡摩擦力，故A错误；
B、利用此装置探究“加速度与质量的关系”，通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度．故B错误；
C、探究“功与速度变化的关系”实验时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与滑轨平行，故C正确．
故选：C．
（2）甲装置是电火花打点计时器，直接接220V交流电源；
故选：A
（3）根据中间时刻的速度等于平均速度得：${v}_{A}=\frac{x}{2T}$=$\frac{21×1{0}^{-2}}{2×0.02}$m/s≈0.53m/s
在匀变速直线运动中，有△x=at²，将△x=0.1cm，和t=0.02s
带入解得：a=2.5m/s²．
故答案为：（1）C；（2）A；（3）0.53；2.5．

点评 解决实验问题首先要掌握该实验原理：匀变速直线运动的推论，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题，知道匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度．明确△s=aT²．