Question

16．某實驗小組用如圖1所示的實驗裝置來探究加速度與力的關(guān)系，打點計時器固定在桌面上，紙帶的右邊緣固定一根表面光滑的玻璃棒來代替滑輪，細繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和裝有細沙的小桶連接，開始時木板靠近打點計時器處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)緩慢向小桶中加入沙子，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F，以此表示木板所受摩擦力的大小，再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向小桶中加入沙子，停止時記下彈簧秤的示數(shù)F，接通打點計時器，然后釋放木板，得到一條記錄小車位移和運動時間的紙帶．

（1）打點計時器使用的交流電周期為T=0.02s，該組同學在正確操作實驗的情況下獲得了如圖1所示的一條紙帶，其中A、B、C、D、E每兩點之間還有4個點沒有標出．根據(jù)紙帶所提供的數(shù)據(jù)，求得小車的加速度a=0.62m/s²．
（2）改變小桶中沙的質(zhì)量重復實驗，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F₁的關(guān)系，如圖3的圖象能表示該同學實驗結(jié)果的是C；

（3）用上述實驗方法，同學們可以實現(xiàn)的操作有abce．
a．可以測出摩擦力的大小
b．可以比較連續(xù)的改變拉力的大小
c．可以獲得更多組實驗數(shù)據(jù)
d．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度
e．可以直接得出物塊加速度與物塊所受拉力（F₁-F₀）的關(guān)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大��；
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出加速度的表達式，進而選擇圖象；
（3）緩慢向小桶中加入沙子，可以取得連續(xù)的拉力值，更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)，提高實驗精度．

解答 解：（1）A、B、C、D、E每兩點之間還有4個點沒有標出，則相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為：t=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=at²結(jié)合作差法得：a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{t}^{2}}=\frac{0.0856-0.0304-0.0304}{0.04}$=0.62m/s²，
（2）由牛頓第二定律可知：F-F₀=ma，故a=$\frac{1}{m}$F-$\frac{{F}_{0}}{m}$，
當F₁＞F₀時，木板才產(chǎn)生加速度．隨著繼續(xù)向小桶中加入沙子后，小桶中加入沙子的質(zhì)量不斷增加，小桶中加入沙子的質(zhì)量不能遠小于木板的質(zhì)量，那么水的重力與繩子的拉力差值越來越大，則圖象出現(xiàn)彎曲．
故選：C．
（3）a、緩慢向小桶中加入沙子，直到木板剛剛開始運動，可以比較精確地測出摩擦力的大小，故a正確．
b、緩慢向小桶中加入沙子，重力緩慢增加，可以比較連續(xù)的改變拉力的大小，故b正確．
c、緩慢向小桶中加入沙子，可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)，故c正確．
d、并沒有獲得很大的加速度，可以獲取多組實驗數(shù)據(jù)以提高實驗精度．故d錯誤．
e、根據(jù)牛頓第二定律可知，F(xiàn)₁-F₀=ma，即可以直接得出物塊加速度與物塊所受拉力（F₁-F₀）的關(guān)系，故e正確．
故選：abce．
故答案為：（1）0.62； （2）C；（3）abce

點評 實驗要明白實驗目的，懂得實驗原理，科學選擇器材，合理安排實驗步驟，細心記錄數(shù)據(jù)，認真分析和處理數(shù)據(jù)，總結(jié)實驗結(jié)論，能根據(jù)作差法求解加速度．