Question

【題目】用如圖甲所示裝置做“探究物體的加速度與力的關系”的實驗。實驗時保持小車的質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車受到的合外力，用打點計時器和小車后端拖動的紙帶測出小車運動的加速度。

（1）以下實驗操作正確的是______。

A．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，使小車在砝碼及砝碼盤的牽引下恰好做勻速運動

B．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細線與木板平行

C．先接通電源后釋放小車

D．實驗中小車的加速度越大越好

（2）先接通電源，小車由靜止釋放，獲得的一條紙帶如圖乙，計時器打點的時間間隔

為0.02s。他從比較清晰的A點起，每五個點取一個計數(shù)點，測量出各點到A點的距離并標在紙帶上各點的下方，則小車運動的加速度為______m/s2，打D點時物塊的速度v=______m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量，在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關系圖線（如圖乙所示）。

①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是______。

②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是______。

A．小車與軌道之間存在摩擦B．導軌保持了水平狀態(tài)

C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D．所用小車的質(zhì)量太大

Answer 1

【答案】BC 0.40 0.18 在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比 C

【解析】

（1）實驗前要平衡摩擦力，平衡摩擦力時小車不能與砝碼和砝碼盤相連，實驗時要先接通電源后釋放紙帶，根據(jù)實驗注意事項分析答題。

（2）根據(jù)勻變速直線運動的推論求出小車的加速度與瞬時速度。

（3）分析圖示圖象根據(jù)圖象特點分析答題；當小車質(zhì)量遠大于砝碼質(zhì)量時小車受到的拉力近似等于砝碼重力，當砝碼質(zhì)量過大時小車受到的拉力明顯小于砝碼重力，a-F圖象發(fā)生彎曲。

（1）實驗前要平衡摩擦力，將木板不帶滑輪的一端適當墊高，小車前不掛砝碼及砝碼盤，當小車做勻速直線運動時恰好平衡摩擦力，故A錯誤；為使小車受到的拉力等于細線拉力，應調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細線與木板平行，故B正確；為充分利用紙帶，實驗時要先接通電源后釋放小車，故C正確；為充分利用紙帶，在紙帶上打適量的點，實驗中小車的加速度不是越大越好，故D錯誤；故選BC。

（2）每五個點取一個計數(shù)點，計數(shù)點間的時間間隔：t=0.02×5=0.1s，

由△x=at2可知，小車的加速度：a= =0.40m/s2，

打D點時小車的速度：vD==0.18m/s；

（3）①由圖示圖象可知，OA段圖線是一條傾斜的直線，a與F成正比，由此可知：在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比；

②當小車質(zhì)量遠大于鉤碼與鉤碼盤質(zhì)量時小車所受拉力近似等于鉤碼與鉤碼盤的重力，當鉤碼和鉤碼盤的質(zhì)量較大時，小車受到的拉力明顯小于鉤碼和鉤碼盤的重力，a與F不成正比，a-F圖線發(fā)生彎曲，故C正確；故選C。