Question

13．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中：
（1）对于本实验，以下说法中不正确的是A
A．砂和桶的总质量要远大于小车的总质量
B．每次改变小车质量后，不需要重新平衡摩擦力
C．实验中也可不测加速度的具体数值，只要测出不同情况下加速度的比值就行了
D．若要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想，在作图线时最好以F²为横坐标
（2）某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图甲，下列对此同学操作的判断正确的是BCD
A．打点计时器不应固定在长木板的最右端，而应固定在靠近定滑轮的那端
B．打点计时器不应使用干电池，而应使用交流电源
C．不应将长木板水平放置，而应在右端垫起合适的高度，平衡摩擦力
D．小车初始位置不应离打点计时器太远，而应靠近打点计时器放置

（3）图乙为某次实验得到的纸带，图中的点为实际打出来的点，已知所用交流电的频率为50Hz，则小车加速度为12.8m/s²（结果保留3位有效数字）．
（4）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，某同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图丙所示．此图中直线发生明显弯曲的主要原因是：沙桶和沙的总质量不再比小车质量小的多．

Answer 1

分析 （1）明确实验原理，正确对实验进行数据处理和了解具体操作的含义；
（2）打点计时器应固定在没有定滑轮的一端，打点计时器使用交流了电；实验时应平衡摩擦力；开始时小车应靠近打点计时器；
（3）根据△x=aT²求解加速度；
（4）直线发生明显弯曲的原因是砂和桶的总质量没有远小于小车的总质量．

解答 解：（1）A、砂和桶的总质量要远小于小车的总质量，故A错误；
B、每次改变小车质量后，不需要重新平衡摩擦力，因为动摩擦力因数与倾角没变，故B正确；
C、实验中也可不测加速度的具体数值，只要测出不同情况下加速度的比值就行了，故C正确；
D、要验证“加速度与力的平方成正比”这一猜想，在作图线时最好以F²为横坐标，这样作出来才是一条直线，故D正确；
本题选错误的
故选：A
（2）打点计时器使用的是交流电源，而干电池是直流电源；接通电源前，小车应紧靠打点计时器，而在该图中小车初始位置离打点计时器太远；应在右端垫起合适的高度，平衡摩擦力；
A、打点计时器应固定在长木板的最右端，故A错误；
B、打点计时器不应使用干电池，而应使用交流电源，故B正确；
C、不应将长木板水平放置，而应在右端垫起合适的高度，平衡摩擦力，故C正确；
D、小车初始位置不应离打点计时器太远，而应靠近打点计时器放置，故D正确；
所以选：BCD．
（3）根据△x=aT²得：a=$\frac{0.067-0.0619}{0.0{2}^{2}}=12.8m/{s}^{2}$
（4）当小车的质量远大于钩码质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，随着F的增大，即随着钩码质量增大，逐渐的钩码质量不再比小车质量小的多，因此会出现较大误差，使图象发生弯曲．
故答案为：（1）A；（2）BCD；（3）12.8m/s²；（4）沙桶和沙的总质量不再比小车质量小的多．

点评 关键明确用图想法处理数据时，要作直线，直线较为形象直观．验证牛顿第二定律实验应采用控制变量法，掌握描点法作图的方法、实验注意事项即可正确解题．