Question

【題目】利用如圖1所示的實驗裝置，可以探究“加速度與質量、受力的關系”。

實驗時，首先調整墊木的位置，使小車不掛配重時能在傾斜長木板上做勻速直線運動，以平衡小車運動過程中所受的摩擦力。再把細線系在小車上，繞過定滑輪與配重連接。調節滑輪的高度，使細線與長木板平行。在接下來的實驗中，各組情況有所不同。

(1)甲組同學的實驗過程如下：

①保持小車質量一定，通過改變配重片數量來改變小車受到的拉力。改變配重片數量一次，利用打點計時器打出一條紙帶。重復實驗，得到5條紙帶和5個相應配重的重量。

②如圖是其中一條紙帶的一部分，A、B、C為3個相鄰計數點，每兩個相鄰計數點之間還有4個實際打點沒有畫出。通過對紙帶的測量，可知A、B間的距離為2.30cm，B、C間的距離為 ________cm.。已知打點計時器的打點周期為0.02 s，則小車運動的加速度大小為______m/s2.

③分析紙帶，求出小車運動的5個加速度a，用相應配重的重量作為小車所受的拉力大小F，畫出小車運動的加速度a與小車所受拉力F之間的aF圖象，如圖所示。由圖象可知小車的質量約為_____kg (結果保留兩位有效數字).

(2)乙組同學的實驗過程如下：

①用5個質量均為50g的鉤碼作為配重進行實驗。

②將鉤碼全部掛上進行實驗，打出紙帶。

③從配重處取下一個鉤碼放到小車里，打出紙帶。

④重復③的實驗，共得到5條紙帶。

⑤分析紙帶，得出實驗數據，畫出小車加速度與懸掛鉤碼所受重力的之間aF圖象。乙組同學在實驗基礎上進行了一些思考，提出以下觀點，你認為其中正確的是________.

A．若繼續增加懸掛鉤碼的數量，小車加速度可以大于當地的重力加速度

B．根據aF圖象，可以計算出小車的質量

C．只有當小車質量遠大于懸掛鉤碼的質量時，aF圖象才近似為一條直線

D．無論小車質量是否遠大于懸掛鉤碼的質量，aF圖象都是一條直線。

Answer 1

【答案】2.70 0.40 0.30 BD

【解析】

（1）②[1].BC間的距離為：5.00cm2.30cm=2.70cm；

[2].計數點間的時間間隔：t=0.02×5=0.1s，

由△x=at2可知,加速度：

③[3].aF圖象的斜率：k=1/m，

而

則解得：

m=0.3kg；

（2）⑤[4]A.當小車做自由落體運動時加速度最大，等于重力加速度，若繼續增加懸掛鉤碼的數量，小車加速度不可能大于當地的重力加速度，故A錯誤；

B. 設配重的質量為m，配重與車的總質量為M,由牛頓第二定律得：；aF圖象的斜率：k=1/M，小車質量：m車=Mm，應用aF圖象可以計算出小車的質量，故B正確；

C. 設配重的質量為m,配重與車的總質量為M，由牛頓第二定律得：，F為配重在重力，M為整體質量保持不變，a與F成正比，aF圖象是一條直線，與小車質量和懸掛鉤碼的質量無關，C錯誤，D正確；