Question

【題目】研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究小車質(zhì)量不變時(shí)其加速度與力的關(guān)系，該小組在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一套如圖甲所示的裝置，圖中A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為力傳感器(測(cè)繩子的拉力)，P為小桶(內(nèi)有砂子)，M是一端帶有定滑輪的水平放置的足夠長(zhǎng)的木板．不計(jì)繩子與滑輪間的摩擦．

(1)要順利完成該實(shí)驗(yàn)，除圖中實(shí)驗(yàn)儀器和低壓交流電源(含導(dǎo)線)外，還需要的實(shí)驗(yàn)儀器是_______ (填“刻度尺”、“天平”或“秒表”)．該同學(xué)要探究小車的加速度 a 和質(zhì)量 M、合外力 F 的關(guān)系，應(yīng)用了______________法的科學(xué)方法；

(2)平衡摩擦力后再按上述方案做實(shí)驗(yàn)，是否要求小桶和砂子的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？______ (填“是”或“否”)．

(3)已知交流電源的頻率為50 Hz，某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如圖乙所示，圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，由該紙帶可求得小車的加速度a＝_______m/s2.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】刻度尺；控制變量法；否；0.90m/s2

【解析】

實(shí)驗(yàn)所有的具體操作目的都是為了更好、更準(zhǔn)確的完成實(shí)驗(yàn)，操作細(xì)節(jié)不能忽視，同時(shí)操作步驟要滿足實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊��?/span>；

實(shí)驗(yàn)器材的選取要為實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆��?wù)，如在實(shí)驗(yàn)中只要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，一般都要用到低壓交流電源、刻度尺等；

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小。

(1) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)所要進(jìn)行的測(cè)量可知，本實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)儀器和低壓交流電源（含導(dǎo)線）外，還需要毫米刻度尺，由于要探究小車的加速度 a 和質(zhì)量 M、合外力 F 的關(guān)系三者所用運(yùn)用了控制變量法；

(2) 根據(jù)上述方案做實(shí)驗(yàn)，通過(guò)力傳感器可測(cè)量出拉小車的力，因此不需要沙桶和沙的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量；

(3) 由于每相鄰的兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：

s2-s1=aT2

解得： 。