Question

某同學(xué)為探究“加速度與物體受力的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：把一端帶滑輪的木板平放在水平桌面上，將力傳感器固定在小車上，用來測量繩對小車的拉力；小車的加速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的低壓交流電源的頻率為50Hz．

（1）對于實(shí)驗(yàn)的操作要求，下列說法正確的是

 

．
A．本次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持小車和傳感器總質(zhì)量不變．
B．為消除小車與木板之間摩擦力的影響，應(yīng)將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛沙桶的情況下使小車能夠靜止在木板上．
C．本實(shí)驗(yàn)必須滿足細(xì)沙和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量．
（2）如圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為S_AB=4.12cm、S_AC=8.67cm、S_AD=13.65cm、S_AE=19.04cm、S_AF=24.85cm、S_AG=31.09cm．則小車的加速度a=

 

m/s²（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．紙帶實(shí)驗(yàn)中，紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度．

解答：解：（1）A、該實(shí)驗(yàn)采用了“控制變量法”，因此要探究質(zhì)量和物體受力的關(guān)系，需要控制研究對象的質(zhì)量不變，即本次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持小車和傳感器總質(zhì)量不變，故A正確．
B、為消除小車與木板之間摩擦力的影響，應(yīng)將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛沙桶的情況下使小車能夠在木板上勻速運(yùn)動(dòng)．故B錯(cuò)誤．
C、該實(shí)驗(yàn)中由于已經(jīng)用傳感器測出繩子拉力大小，不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車的拉力，故不需要滿足細(xì)沙和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量．故C錯(cuò)誤．
故選：A．
（2）相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，所以兩相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=0.1s
根據(jù)△x=aT²，有：
a=

sFG+sEF+sDE-sCD-sBC-sAB

9T2

=

0.0624+0.581+0.0539-0.0498-0.0455-0.0412

9×0.01

m/s²=0.42m/s²    
故答案為：（1）A；（2）0.42．

點(diǎn)評：對于紙帶的問題，我們要熟悉勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和一些規(guī)律，要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．