Question

10．在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中，打点计时器使用交流电频率为50Hz．
（1）在该实验中，质量说法正确的是BD
A．为了消除摩擦力的影响，需要调节斜面倾角，使小车在小盘（盘中不放砝码）的牵引下在斜面上匀速下滑
B．在平衡摩擦力时，需要拿走小盘，纸带穿过打点计时器，并固定在小车的尾端，然后调节斜面倾角，轻推小车，使小车在斜面上匀速的下滑
C．每改变一次小车的质量，需要重新平衡一次摩擦力
D．为了减小实验误差，小车的质量应比小盘（包括盘中的砝码）的质量大得多
（2）在实验中，可通过位移的测量来代替加速度的测量，即$\frac{{a}_{1}}{a2}$=$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$，使用这种方法需满足的条件是两小车
运动时间（填“质量”、“所受拉力”或“运动时间”）相同．
（3）某同学实验得到纸带上选择了标为0-3的4个计数点，相邻的两个计数点间还有四个点没有画出．纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺，零刻线与0点对齐．请你从图中读出有关数据，并计算：小车运动的加速度为0.8m/s²，第2点对应的小车瞬时速度为0.24m/s

（4）某同学探究加速度与质量关系时画出 a-m图象是一条曲线，则他应该画$a-\frac{1}{m}$ 图象．如果图象是一条过原点的倾斜直线，则说明加速度与质量成反比．

Answer 1

分析 （1）平衡摩擦力时，需要拿走小盘，纸带穿过打点计时器，并固定在小车的尾端，然后调节斜面倾角，轻推小车，使小车在斜面上匀速的下滑即可．
（2）根据位移时间公式得出加速度的比值等于位移之比所满足的条件．
（3）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车运动的加速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出第2点的瞬时速度．
（4）探究物理量之间的定量关系，应作出线性关系图线．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力时，需要拿走小盘，纸带穿过打点计时器，并固定在小车的尾端，然后调节斜面倾角，轻推小车，使小车在斜面上匀速的下滑，故A错误，B正确．
C、改变小车的质量，不需要重新平衡摩擦力，故C错误．
D、为了使小盘（包括盘中的砝码）的重力等于绳子的拉力，需要满足小车的质量比小盘（包括盘中的砝码）的质量大得多，故D正确．
故选：BD．
（2）在实验中，根据x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$知，可通过位移的测量来代替加速度的测量，即$\frac{{a}_{1}}{a2}$=$\frac{{x}_{1}}{{x}_{2}}$，使用这种方法需满足的条件是两小车运动的时间相同．
（3）根据△x=aT²得，a=$\frac{{x}_{23}-{x}_{12}}{{T}^{2}}=\frac{（2.80-2.00）×1{0}^{-2}}{0.01}$=0.8m/s²，第2点对应的小车瞬时速度${v}_{2}=\frac{{x}_{13}}{2T}=\frac{（6.00-1.20）×1{0}^{-2}}{0.2}$m/s=0.24m/s．
（4）探究加速度a与质量m的关系，应作a-$\frac{1}{m}$图线，如果图线为过原点的倾斜直线，则说明加速度与质量成反比．
故答案为：（1）BD，（2）运动时间，（3）0.8，0.24，（4）$a-\frac{1}{m}$，一条过原点的倾斜直线．

点评 解决本题的关键是掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，知道实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，难度不大．