Question

【題目】“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示。

（1）當(dāng)小車（包括車中砝碼）的質(zhì)量M與砝碼及盤的質(zhì)量m的大小關(guān)系滿足______時，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于砝碼及盤的重力。

（2）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計時器打點(diǎn)的時間間隔為0.02 s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的距離．該小車的加速度a ＝________m/s 2 (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

（3）圖是甲、乙兩同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖象。

形成圖線甲的原因是_________________________________。

形成圖線乙的原因是_________________________________。

Answer 1

【答案】mM　 0.16 長木板傾角過大 未平衡摩擦力或長木板傾角過小

【解析】

（1）為使繩子的拉力等于盤及盤中砝碼的重力，小車及車中砝碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于盤及盤中砝碼的質(zhì)量；
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式求解加速度；
（3）根據(jù)圖象判斷平衡摩擦力時傾角的大小即可；

（1）該實驗的研究對象是小車，采用控制變量法研究，為消除摩擦力對實驗的影響，可以把木板的沒有滑輪的一端適當(dāng)墊高，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力；
根據(jù)牛頓第二定律得：
對砝碼及盤：
對小車M：
解得：
當(dāng)時，即當(dāng)砝碼及盤的質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，繩子的拉力近似等于砝碼及盤的總重力；
（2）圖中每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，則，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式得：；
（3）由圖線甲可知，當(dāng)時，，所以沒有拉力時，小車已經(jīng)有加速度，原因可能是平衡摩擦力時長木板傾角過大，即平衡摩擦力過度；
由圖線乙可知，當(dāng)時，，原因可能是未平衡摩擦力或長木板傾角過小。