Question

【題目】如圖所示，為探究“加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)完成以下問題：

（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是______．

A．將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

B．將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)

C．將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

D．將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)

（2）平衡摩擦力后，若小車的總質(zhì)量為M，鉤碼總質(zhì)量為m(m遠(yuǎn)小于M)，重力加速度為g，可認(rèn)為小車釋放后受到的合外力大小為_________

（3）該實(shí)驗(yàn)中，保證小車所受合力不變，探究加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系，采用圖像法處理數(shù)據(jù)。為了比較容易地看出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)作_________

A．a-M圖象 B． 圖象 C． 圖象 D． 圖象

（4）保證小車質(zhì)量不變，探究加速度與所受力的關(guān)系時(shí)，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)，畫出F—a圖像如圖所示，那么該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題最可能的是_________

A．平衡摩擦力過度 B．平衡摩擦力不足

（5）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶如圖所示，已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為50Hz．據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

【答案】 C mg B B 3.2m/s2

【解析】（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是：將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

（2）設(shè)小車加速度為a，對(duì)小車：F=Ma，對(duì)重物：F-mg=ma

聯(lián)立解得： ， ，所以重物的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M時(shí)，可認(rèn)為F=mg．

（3）根據(jù)牛頓第二定律F=Ma，a與M成反比，而反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系，故不能作a-M圖象；但，故a與成正比，而正比例函數(shù)圖象是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系，故應(yīng)作a-圖象，故選B．

（4）圖中圖象與縱軸的截距大于0，說明在拉力不等于一定值時(shí)，才有加速度，說明平衡摩擦力時(shí)斜面的傾角過小或平衡摩擦力不足，故選B．

（5）根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移之差相等，即△x=0.51cm，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==3.2m/s2