Question

【題目】用如圖甲所示裝置來“探究物體加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗．實驗中小車及車上砝碼的總質(zhì)量為M，鉤碼質(zhì)量為m，并用鉤碼所受的重力作為小車受到的拉力，用紙帶測出小車運動的加速度a．

(1)下列說法正確的是（______）

A．本實驗中M應(yīng)遠(yuǎn)大于m

B.每次改變小車質(zhì)量時應(yīng)重新平衡摩擦力

C．用圖象探究力一定時，物體加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作圖象

D．實驗時應(yīng)先釋放小車后接通電源

(2)圖乙為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標(biāo)出，測出各計數(shù)點到A點之間的距離如圖乙所示．已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實驗中小車運動的加速度的測量值

a=_____m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(3)實驗時保持小車質(zhì)量不變，改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測量小車在不同外力作用下的加速度．根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a﹣F關(guān)系圖線如圖丙所示．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因可能是_____．

A．沒有平衡小車與軌道之間的摩擦

B．平面軌道傾斜角度過大

C．所用小車的質(zhì)量過大

D．所掛鉤碼的總質(zhì)量過大

Answer 1

【答案】A C1.5D

【解析】

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(zhì)量時，不用重新平衡摩擦力，因為f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了．②讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m．根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，由△x=at2可求小車的加速度．

（1）A、讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量m，因為：實際上繩子的拉力F=Ma=，故應(yīng)該是m＜＜M，故A正確；

B、平衡摩擦力，假設(shè)木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故B錯誤；

C、研究a與M的關(guān)系時，由于a與M成反比，通過曲線無法得出a與M的關(guān)系，所以應(yīng)用a-圖象，故C正確．

D、實驗時應(yīng)先接通電源后釋放小車，故D錯誤；

故選：A C

（2）計數(shù)點間的時間間隔t=0.02s×5=0.1s，

根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，由△x=at2可得

小車的加速度a= ==1.5m/s2．

（3）隨著力F的增大，即所掛鉤碼總質(zhì)量的增大，不再滿足所掛鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，故D正確、ABC錯誤．

故選：D．