Question

【題目】(1)電磁打點計時器和電火花計時器統稱為打點計時器。其中電磁打點計時器使用時，電源要求是_____

A．220V直流 B．220V交流 C．4～6V直流 D．4～6V交流

(2)利用下圖裝置可以做力學中的許多實驗，以下說法正確的是_____

A．用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須設法消除小車和滑軌間的摩擦阻力的影響

B．用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須調整滑輪高度使連接小車的細線與滑軌平行

C．用此裝置“探究加速度a與力F的關系”時，每次改變砂和砂桶總質量之后，需要重新平衡摩擦力

D．用此裝置“探究加速度a與力F的關系”時，應使砂和砂桶總質量遠小于小車的質量

(3)如圖甲所示是某同學設計的“探究加速度a與力F、質量m的關系”的實驗裝置圖，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶總重力，小車運動加速度可由紙帶求得。

①如圖乙所示是該同學在某次實驗中利用打點計時器打出的一條紙帶，A、B、C、D、E、F是該同學在紙帶上選取的六個計數點，相鄰計數點間有若干個點未標出，設相鄰兩個計數點間的時間間隔為T。該同學用刻度尺測出AC間的距離為S1，BD間的距離為S2，則打B點時小車運動的速度vB=__________，小車運動的加速度a=__________。

②某實驗小組在實驗時保持砂和砂桶總質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m及對應的1/m數據如表中所示。根據表中數據，在圖丙坐標紙中作出拉力F不變時a與1/m的圖象。______________

次數	1	2	3	4	5	6
小車加速度a/m·s－2	1.72	1.49	1.25	1.00	0.75	0.50
小車質量m/kg	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00
/ kg－1	3.50	3.00	2.50	2.00	1.40	1.00

③根據圖象分析，得到實驗結論：_______________________________。

Answer 1

【答案】D BD 當F不變時，加速度a與質量m成反比

【解析】

了解打點計時器的原理和具體使用，知道電磁式和電火花式的打點計時器均使用交流電壓；利用圖示小車紙帶裝置可以完成很多實驗，在研究勻變速直線運動時不需要平衡摩擦力，“研究勻變速直線運動”時，細線必須與木板平行以保持加速度不變；在探究“小車的加速度a與力F的關系”時，根據牛頓第二定律求出加速度a的表達式，從而分析如何才能使拉力近似等于小盤和盤內砝碼的總重力；利用中點時刻的速度等于這段時間內的平均速度求解瞬時速度，并由可求得加速度；根據表格數據，作出a與的圖象；

解：(1)打點計時器分為電磁打點計時器和電火花打點計時器，其中電磁打點計時器的工作電壓為交流46V，故D正確，A、B、C錯誤；

故選D；

(2) A、此裝置可以用來研究勻變速直線運動時，只需要分析運動情況即可，不需要平衡摩擦力，故A錯誤；

B、用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須調整滑輪高度使連接小車的細線與滑軌平行，保持小車的加速度不變，故B正確；

C、平衡摩擦力的方法是將木板帶打點計時器的一端適當墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補償小車運動中所受阻力的影響，即，式子成立與質量無關，故改變質量后不需重新進行平衡，故C錯誤；

D、在利用該裝置來“探究物體的加速度與力、質量的關系”時，設小車的質量為M，小吊盤和盤中物塊的質量為m，設繩子上拉力為F，以整體為研究對象有，解得：，以M為研究對象有繩子的拉力為：，顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M>>m，即只有M>>m時才可以認為繩對小車的拉力大小等于小吊盤和盤中物塊的重力，故D正確；

故選BD。

(3) ①相鄰兩個計數點間的時間間隔為T，該同學用刻度尺測出AC間的距離為S1，BD間的距離為S2，則打B點時小車運動的速度，根據勻變速直線運動規律知道B點的瞬時速度等于A點到C點的平均速度，；

由可求得加速度；

②直觀反映兩個物理量的關系是要找出這兩個量的線性關系，即畫出直線圖象，見圖

③根據圖象可知，當F不變時，加速度a與質量m成反比；