Question

10．在探究“加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”實驗時，某老師對傳統(tǒng)實驗進行了改進，其實驗操作如下：

①如圖1所示，先將沙和沙桶通過滑輪懸掛于小車一端，調(diào)節(jié)平板的傾角θ，使小車沿斜面向下做勻速直線運動，測出沙和沙桶的總質(zhì)量m；
②保持平板傾角θ不變，去掉沙和沙桶，小車即在平板上沿斜面向下做勻加速直線運動，通過紙帶測量其加速度a；
③保持小車質(zhì)量M不變，多次改變沙和沙桶的總質(zhì)量m，每次重復(fù)①②兩步操作，得到小車加速度與合力的關(guān)系；
④多次改變小車的質(zhì)量，進行適當(dāng)?shù)牟僮�，得到小車加速度和質(zhì)量的關(guān)系．
（1）在上述實驗操作過程中，以下說法正確的是CD
A．可以用電池盒給打點計時器供電
B．應(yīng)在小車開始運動后再接通打點計時器的電源
C．要保持細(xì)繩與平板平行
D．應(yīng)讓小車從靠近定滑輪處開始運動
（2）在操作①中若打了一條如圖2所示的紙帶，已知紙帶左端為連接小車處，則應(yīng)將平板的傾角適當(dāng)減�。ㄟx填“增大”或“減小”）些；
（3）在操作②中，小車所受的合力大小等于mg（用題中所給定的字母以及重力加速度g表示）；
（4）在本實驗中不需要（選填“需要”或“不需要”）滿足沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量；在操作④中，每次改變小車質(zhì)量后，需要（選填“需要”或“不需要”）重新調(diào)節(jié)平板的傾角．

Answer 1

分析 根據(jù)實驗的原理以及注意事項確定正確的操作步驟．
實驗中先調(diào)節(jié)平板傾角，使小車?yán)�著沙桶沿斜面向下做勻速直線運動，得出小車所受的合力等于沙和沙桶的重力，保證小車的質(zhì)量不變，重復(fù)實驗可以得出加速度與合力的關(guān)系．改變小車的質(zhì)量，得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系．

解答 解：（1）A、打點計時器使用交流電源，故A錯誤．
B、實驗時應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故B錯誤．
C、實驗時應(yīng)保持細(xì)繩與平板平行，故C正確．
D、要讓小車從靠近定滑輪處開始運動，故D正確．
故選：CD．
（2）在操作①中若打了一條如圖2所示的紙帶，可知小車做加速運動，則木板的傾角過大，應(yīng)將木板的傾角適當(dāng)減小．
（3）開始小車沿斜面向下做勻速直線運動，有：Mgsinθ=f+mg，解得mg=Mgsinθ-f，撤去沙和沙桶，小車所受的合力F_合=Mgsinθ-f=mg．
（4）由于小車所受的合力等于懸掛的沙和沙桶的重力，則不需要滿足沙和沙桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量．改變小車的質(zhì)量，需要重新調(diào)節(jié)平板的傾角．
故答案為：（1）CD，（2）減小，（3）mg，（4）不需要，需要．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理和注意事項，知道小車加速下滑時所受的合力等于開始懸掛的沙和沙桶的總重力是關(guān)鍵．