Question

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖．（所用交變電流的頻率為
50Hz）
（l）下列措施中不需要或不正確的是

BCDE

（多選）
A．首先要平衡摩擦力，使細(xì)繩對小車的拉力就是小車受到合力
B．平衡摩擦力的方法就是掛上小桶使小車能勻速滑動(dòng)
C．每次改變拉小車?yán)�力后都需要重新平衡摩擦�?br />D．每次小車都要從同一位置開始運(yùn)動(dòng)
E．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先放小車，然后再開打點(diǎn)汁時(shí)器的電源
（2）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

0.51

m/s²．（保留二位有效數(shù)字）

（3）某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)得出數(shù)據(jù)，畫出的a-1/M的關(guān)系圖線，如圖所示．從圖象中可以看出，作用在物體上的恒力F=

5

N．當(dāng)物體的質(zhì)量為5kg時(shí)，它的加速度為

1

m/s²．

Answer 1

分析：（1）解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和注意事項(xiàng)．
平衡摩擦力時(shí)，要求小車在無動(dòng)力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．
平衡摩擦力時(shí)，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以約掉m，只需要平衡一次摩擦力．
操作過程是先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開小車．小車的加速度應(yīng)根據(jù)打出的紙帶求出．
（2）紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度．
（3）a-

1

m

的關(guān)系圖線是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線說明物體所受的合力是定值，根據(jù)牛頓第二定律F=ma即可求出恒力的大小，進(jìn)而求出物體的為5kg時(shí)的加速度．

解答：解：（1）A、在實(shí)驗(yàn)中，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，要把斜面沒有滑輪的一端墊高一些，以平衡摩擦力，使小車受到合力等于繩對小車的拉力．故A正確．
B、平衡摩擦力時(shí)，不需掛砂和小桶．故B錯(cuò)誤．
C、平衡摩擦力時(shí)，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，設(shè)木板與水平面間的夾角是θ，有：mgsinθ=μmgcosθ，可以約掉m，只需要平衡一次摩擦力．故C錯(cuò)誤．
D、每次小車都不需要從同一位置開始運(yùn)動(dòng)，紙帶上看點(diǎn)就行，不用管開始位置．故D錯(cuò)誤．
E、操作過程是先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開小車．并且所有應(yīng)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)都是這么做的．故E錯(cuò)誤．
故此小題應(yīng)選：BCDE
（2）相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，說明相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.1s
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論得出：
a=

△x

t2

=

(7.21-6.70)×10-2

(0.1)2

m/s2=0.51m/s2
（3）由于圖可知a-

1

m

的關(guān)系圖線是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線說明物體所受的合力是定值，
當(dāng)物體的加速度a=2m/s²時(shí)物體的質(zhì)量m=

1

0.4

kg，
根據(jù)牛頓第二定律F=ma可得作用在物體上的恒力F=ma=

1

0.4

×2=5N．
根據(jù)牛頓第二定律F=ma可得a=

F

m

=

5

5

=1m/s²
故答案為：
（1）BCDE
（2）0.51
（3）5N，1m/s²

點(diǎn)評：教科書本上的實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．