Question

【題目】某實驗小組欲以圖甲所示實驗裝置“探究加速度與物體受力和質量的關系”.圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與打點計時器相連，小車的質量為，小盤(及砝碼)的質量為.

（1）下列說法正確的是（______）

A．實驗時先放開小車，再接通打點計時器的電源

B．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力

C．本實驗中應滿足遠小于的條件

D．在用圖象探究小車加速度與質量的關系時，應作圖象

（2）實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖乙所示，已知相鄰計數點間的時間間隔為T，且間距、、、、、已量出，則小車加速度的計算式a=________________________.

（3）某同學平衡好摩擦阻力后，在保持小車質量不變的情況下，通過多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的圖象如圖丙所示.若牛頓第二定律成立，重力加速度，則小車的質量為__________ ，小盤的質量為__________ .(保留2位有效數字)

（4）實際上，在砝碼的重力越來越大時，小車的加速度不能無限制地增大，將趨近于某一極限值，此極限值為___________. ()

Answer 1

【答案】 C 2.0 0.060 10

【解析】解: (1)A．實驗時先接通打點計時器的電源，再放開小車,A錯誤

B．每次改變小車質量時，不需要重新平衡摩擦力 B錯誤

C．只有滿足m2應遠小于m1的條件,才能認為托盤和砝碼的重力等于小車的拉力,故C正確。

D、“探究加速度與質量的關系”時拉力不變,即m1不變,應作 圖象,故D錯誤

(2)根據勻變速直線運動的推論公式 ,六組數據應該用逐差法求平均加速度,因此在本題中有:
(3)對圖象來說,圖象的斜率表示小車質量的倒數,圖象的斜率為: ,故小車質量為: ,F=0時,產生的加速度是由于托盤作用產生的,故有: ,解得: (對圖中的數據讀取不一樣,可有一定范圍).
(4)當鉤碼的質量遠小于小車的總質量時,鉤碼所受的重力才能作為小車所受外力,如果增大鉤碼的質量,則外力增大,曲線不斷延伸,那么加速度趨向為g=10m/s2。