Question

【題目】在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車拖動的紙帶打出的點計算出．

（1）圖2為實驗中用打點計時器打出的一條較理想的紙帶，紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的計數點，相鄰計數點間的時間間隔是0.1s，距離如圖，單位是cm，小車的加速度是________m/s2（結果保留兩位小數）

（2）以下措施正確的是（_________）

A.平衡摩擦力時，應將重物用細繩通過定滑輪系在小車上

B.平衡摩擦力時，應將紙帶連在小車上，讓小車拖動紙帶運動

C.每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力

D.實驗時，先放開小車，后接通電源

（3）當M與m的關系滿足____時，才可認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力。

（4）一組同學在做加速度與質量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數據．為了比較容易地檢查出加速度a與質量M的關系，應該作a與______的圖象．

（5）圖3為甲同學根據測量數據做出的a－F圖線，說明實驗存在的問題是______________。

Answer 1

【答案】1.59 BC M》m 平衡摩擦力過度

【解析】

（1）[1]每相鄰兩點間還有四點未畫出來，計數點間的時間間隔：t=0.02×5=0.1s，由勻變速直線運動的推論：△x=at2可知，加速度：

；

（2）[2] AB.平衡摩擦力時，應在不掛重物時，小車拖動紙帶做勻速運動，小車的重力沿斜面向下的分力等于阻力，故A錯誤，B正確；

C.當小車的重力沿斜面向下的分力等于阻力時，

即

與質量大小無關，所以每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力，故C正確；

D.實驗時，應先接通電源，后放開小車，故D錯誤。

故選：BC；

（3）[3] 以整體為研究對象有：

mg=(m+M)a

解得：

，

以M為研究對象有繩子的拉力為：

F=Ma=

顯然要有F=mg必有M>>m，即只有M>>m時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力；

（4）[4]由牛頓第二定律：

F=Ma

可知：

，

在F一定時a與成正比，為直觀地找出a與M的關系，可以作出a 圖象；

（5）[5]由圖所示aF圖象可知，圖象在a軸上有截距，說明小車受到的合力為零時，已經有一定的加速度，這是由于平衡摩擦力過度造成的。