（2013•温州一模）研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系，在实验室设计了一套如图所示的装置，图中
（2013•温州一模）研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系，在实验室设计了一套如图所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为力传感器，P为小桶（内有沙子），M是一端带有定滑轮的足够长水平放置的木板．
（1）要顺利完成该实验，除图1中实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还需要的实验仪器是______（填“刻度尺”、“天平”或“秒表”）．
（2）按上述方案做实验，是否要求沙桶和沙的总质量远小于车的质量？______（填“是”或“否”）
（3）已知交流电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图2所示，图中相邻计数点之间还有4个点未画出．则计时器打点D时，纸带的速度大小v=______m/s，由该纸带可求得小车的加速度a=______m/s2．（结果均保留两位有效数字）
（1）要顺利完成该实验，除图1中实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还需要的实验仪器是______（填“刻度尺”、“天平”或“秒表”）．
（2）按上述方案做实验，是否要求沙桶和沙的总质量远小于车的质量？______（填“是”或“否”）
（3）已知交流电源的频率为50Hz，某次实验得到的纸带如图2所示，图中相邻计数点之间还有4个点未画出．则计时器打点D时，纸带的速度大小v=______m/s，由该纸带可求得小车的加速度a=______m/s2．（结果均保留两位有效数字）
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解题思路：（1）实验所有的具体操作目的都是为了更好、更准确的完成实验，操作细节不能忽视，同时操作步骤要满足实验原理和实验目的要求．
（2）实验器材的选取要为实验目的服务，如在实验中只要用到打点计时器，一般都要用到低压交流电源、刻度尺等．
（3）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3点时小车的瞬时速度大小，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．
（2）实验器材的选取要为实验目的服务，如在实验中只要用到打点计时器，一般都要用到低压交流电源、刻度尺等．
（3）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3点时小车的瞬时速度大小，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．
（1）根据实验所要进行的测量可知，本实验中除实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还需要毫米刻度尺；
（2）根据上述方案做实验，通过弹簧测力计可测量出拉小车的力，因此不需要沙桶和沙的总质量远小于车的质量；
（3）（2）由于每相邻的两个记数点间还有四个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s；
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：s2-s1=aT2
解得：a=
5.50−4.60
0.01cm/s2＝90cm/s2=0.90m/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
tBD＝
5.5+6.4
2×0.1cm/s＝0.595m/s，
所以vD=vC+at=（0.595+0.9×0.1）m/s=0.685m/s．
由于结果保留两位有效数字，因此vD=0.69m/s
故答案为：刻度尺；否；0.69；0.90．
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： 对于力学中的基础实验一定要到实验室内亲自做一些，才能体会实验步骤、实验器材等基础知识，若不做实验而是通过背实验的方式学习实验往往效果不好．
本题考查了“探究匀变速直线运动”的实验中所需实验器材，以及利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．
1年前
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