在《探究加速度与力、质量的关系》实验中

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  • 解题思路:(1)探究加速度与力的关系实验时,需要平衡摩擦力,平衡摩擦力时,要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力,不需要挂任何东西.平衡摩擦力时,是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,即:mgsinθ=μmgcosθ,可以约掉m,只需要平衡一次摩擦力.操作过程是先接通打点计时器的电源,再放开小车.(2)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.

    (1)A、实验时首先要平衡摩擦力,平衡摩擦力的方法就是,小车与纸带相连,小车前面不挂小桶,把小车放在斜面上给小车一个初速度,看小车能否做匀速直线运动,故A错误;

    B、平衡摩擦力时,是重力沿木板方向的分力等于摩擦力,即:mgsinθ=μmgcosθ,可以约掉m,只需要平衡一次摩擦力,每次改变拉小车的拉力后都不需要重新平衡摩擦力,故B正确;

    C、为了提高纸带的利用率,在纸带上尽量多的打点,因此实验中应先接通电源,后放开小车,故C误;

    D、每次实验中,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量,故D正确;

    故选:BD.

    (2)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得:

    设A到B之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6

    根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:

    x4-x1=3a1T2

    x5-x2=3a2T2

    x6-x3=3a3T2

    为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值,

    a=[1/3](a1+a2+a3)代入实验数据解得:a=2.4m/s2

    根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.

    vC=

    xBD

    2T=[0.0388+0.0626/2×0.1]=0.51m/s;

    故答案为:(1)BD;(2)2.4,0.51.

    点评:

    本题考点: 探究加速度与物体质量、物体受力的关系.

    考点点评: 对于实验我们要明确实验原理、具体实验操作以及数据处理等,同时要清楚每一项操作存在的理由,比如为什么要平衡摩擦力,为什么要先接通电源后释放纸带等.该题考查在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中的注意事项:将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动;同时会求瞬时速度与加速度,学会通过描点作图象,注意单位的统一与正确的计算.