如图甲所示是张明同学在“探究加速度与物体受力的关系时所用的创新实验装置.已知小车的质量为M.砝码及砝码盘的总质量为m.所使用的电火花打点计时器打点的时间间隔是0.02s．实验步骤如下:A．按图所示安装好实验装置.其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直:B．调节长木板的倾角.轻推小车后.使小车能沿长木板向下匀速运动,C．挂上砝码盘.放开小车� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

15．如图甲所示是张明同学在“探究加速度与物体受力的关系”时所用的创新实验装置，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所使用的电火花打点计时器打点的时间间隔是0.02s．

实验步骤如下：
A．按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直：
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；
C．挂上砝码盘，放开小车后，再接通电源，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；
D．改变砝码盘中砝码的质量，依次重复步骤B和C进行多次实验，求得小车在不同合力作用
下的加速度．
根据以上实验过程，回答以下问题：
（l）实验步骤中有两处明显的错误，请指出实验步骤的序号并加以改正：C项中“放开小车后，再接通电源”应改为“接通电源后，再放开小车”，D项中“依次重复步骤B和C进行多次实验”应改为“依次重复步骤C进行多次实验”．
（2）如图乙所示的纸带是完成实验步骤后，张明同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点，相邻计数点间有4个点迹未画出．经过测量，测得O到A、B、C、D、E、F点的距离如图乙所示，
则打点计时器打下E点的速度大小是2.4m/s，物体运动的加速度是6.0m/s²（结果保留两位有效数字）
（3）下列关于小车所受合外力的大小说法正确的是D（不计细线与滑轮之间的摩擦）
A．等于砝码和砝码盘所受重力大小的一半
B．等于砝码和菇码盘所受重力大小
C．等于砝码和砝码盘所受重力大小减去弹簧测力计的示数
D．等于弹簧测力计的示数．

分析（1）明确实验原理，了解具体操作细节，在该实验中要注意：纸带、细绳要和木板平行，实验中应先接通电源，后让小车运动，改变砝码盘中砝码的质量，不需要重新平衡摩擦力；
（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，根据匀变速直线运动速度时间公式求解E点速度；
（3）绳子拉力由弹簧秤直接读出．

解答解：（1）C项中“放开小车后，再接通电源”应改为“接通电源后，再放开小车”；
D项中不需要重新平衡摩擦力，所以“依次重复步骤B 和C 进行多次实验”应改为“依次重复步骤C进行多次实验”；
（2）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，故：
v_B=$\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.1250}{0.2}=0.625m/s$，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²，结合作差法得：a=$\frac{{x}_{BD}-{x}_{OB}}{4{T}^{2}}=\frac{0.491-0.1250-0.1250}{0.04}$=6.0m/s²，
根据匀变速直线运动速度时间公式得：
v_E=v_B+3aT=0.625+3×6.0×0.1=2.4m/s
（3）同一根绳子，拉力相等，则小车所受合外力的大小等于弹簧测力计的示数，故D正确．
故选：D
故答案为：（1）C项中“放开小车后，再接通电源”应改为“接通电源后，再放开小车”，D项中“依次重复步骤B和C进行多次实验”应改为“依次重复步骤C进行多次实验”；
（2）2.4；6.0；
（3）D

点评教科书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚，同时加强基础知识的应用，提高解题能力，注意本题中小车受到的合力由弹簧秤直接读出．

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