Question

（2013?商丘二模）如圖1所示為“探究加速度與物體所受合外力的關系”的實驗裝置圖．圖中A為小車，質量為m₁，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B，它們均置于一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，p的質量為m₂，C為彈簧測力計，實驗時改變p的質量，讀出測力計不同讀數(shù)F，不計繩與滑輪之間的摩擦．

（1）下列說法正確的是

B

A．一端帶有定滑輪的長木板必須保持水平
B．實驗時應先接通電源后釋放小車
C．實驗中m₂應遠小于m₁    
D．測力計的讀數(shù)始終為 m₂g/2
（2）圖2為某次實驗得到的紙帶，紙帶上標出了所選的四個計數(shù)點之間的距離，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出．由此可求得小車的加速度的大小是

0.5

m/s²．（交流電的頻率為50Hz，結果保留二位有效數(shù)字）
（3）實驗時，某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖象，可能是下圖中的圖線

C

Answer 1

分析：（1）該實驗必須要平衡摩擦；由于該實驗的連接方式，小車是在繩的拉力下加速運動，故不要求重物質量遠小于小車質量；由牛頓第二定律可求解測力計的讀數(shù)．
（2）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²求解加速度．
（3）如果沒有平衡摩擦力的話，就會出現(xiàn)當有拉力時，物體不動的情況．

解答：解：（1）A、該實驗首先必須要平衡摩擦力，故A錯誤；
B、為提高打點的個數(shù)，打點計時器的使用都要求先接通電源后釋放小車，故B正確；
C、由于該實驗的連接方式，重物和小車不具有共同的加速度，小車是在繩的拉力下加速運動，此拉力可由測力計示數(shù)獲得，不需要用重物的重力來代替，故不要求重物質量遠小于小車質量，故C錯誤；
D、由于重物向下加速度運動，由牛頓第二定律：m₂g-2F=m₂a，解得：F=

m2g-m2a

2

，故D錯誤；
故選：B．
（2）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²，有：
△x=0.0339-0.0289=a×0.1²
解得：a=0.5m/s²
（3）若沒有平衡摩擦力，則當F≠0時，a=0．也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，所以可能是圖中的圖線C．
故答案為：（1）B；（2）0.5．（3）C

點評：本題第1問選項C為易錯選項，這個是課本參考實驗的改進版，用這種方法可以準確得到小車受到的合外力，而不需要用重物的重力來近似代替，是一個比課本參考方案更好的辦法，題目價值很高．