试题分析:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和注意事项.
该实验采用的是控制变量法研究,其中加速度、质量、合力三者的测量很重要.加速度利用打点计时器测量计算,质量利用天平测量,为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高,砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力,可使小车的合力近似等于砝码和小桶的总重力来测量.
(1)为了研究加速度跟力和质量的关系,需要固定一个量不变,研究另外两个量的关系,采用的研究实验方法是控制变量法,故选A。
(2)该实验的研究对象是小车,采用控制变量法研究.当质量一定时,研究小车的加速度和小车所受合力的关系.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高,以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消,那么小车的合力就是绳子的拉力.
设小车的质量为M,砝码和小桶的质量为m,根据牛顿第二定律得:
对m:
对M:
解得:
当m<<M时,即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力,A错误。
C、电火花和电磁计时器都使用交流电源.故C正确.
D、木板
D的左端被垫高后,图中细线应保持与木板平行,那么小车的合力就等于绳子的拉力.故D正确。
故选A..
(3)每相邻两计数点间还有4个打点,说明相邻的计数点时间间隔为0.1s.
根据匀变速直线运动规律知道3点的瞬时速度等于2点到4点的平均速度.
,选一段过程运用加速度公式,
.
(4)直观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系,即画出直线图象.见图
(5)根据牛顿第二定律:F=ma得出:上题中该小车受到的拉力F为0.5N.
点评:书本上的实验,我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚.能够把所学的物理规律运用到实验问题中.纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的两个推论
和
,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度.