Question

【題目】某實驗小組欲用圖甲所示實驗裝置“驗證牛頓第二定律”。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m1，小盤及砝碼的質量為m2。

（1）有關本實驗，下列說法正確的是_____

A．當m1遠大于m2時，才可以認為繩對小車的拉力大小近似等于小盤及砝碼的重力

B．平衡摩擦力時，應將小盤用細線通過定滑輪系在小車上

C．每次改變小車的質量時，都要重新平衡摩擦力

D．實驗時，應先釋放小車，后接通打點計時器的電源

（2）某同學平衡好摩擦力后，在保持小車質量不變的情況下，通過多次改變砝碼個數，測出小盤（及砝碼）的重力F與小車加速度a的多組數據，并記錄如下：

①根據表中的數據在圖乙的坐標圖上作出a﹣F圖象________；

②圖象的斜率的物理意義是_____；

③小車的質量為_____kg．（保留2位有效數字）

Answer 1

【答案】 A 小車質量的倒數 1.0

【解析】試題分析：實驗時需要提前做的工作有兩個：①平衡摩擦力，且每次改變小車質量時，不用重新平衡摩擦力，因為，m約掉了。②讓小車的質量M遠遠大于小盤和重物的質量m。根據描點法即可做出a-F圖象；由公式分析F-a圖的斜率意義；F-a圖的斜率等于小車質量，可得到小車質量。

（1）讓小車的質量m1遠遠大于小盤和重物的質量m2，因為：際上繩子的拉力，故應該是，即實驗中應滿足小盤和重物的質量遠小于小車的質量，A正確；平衡摩擦時。不能將小盤用細線通過定滑輪系在小車上，B錯誤；平衡摩擦力，假設木板傾角為θ，則有，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力，C錯誤；實驗時應先接通電源后釋放小車，D錯誤；

（2）①根據表中的數據在圖乙的坐標圖上作出a-F圖象如圖：

②由牛頓第二定律，圖象的斜率，可知F-a圖的斜率意義的小車質量的倒數；

③對F-a圖來說，圖象的斜率表示小車質量的倒數，故小車質量為。