Question

【題目】某實驗小組欲以圖甲所示實驗裝置“探究加速度與物體受力和質量的關系”。圖中A為小車,B為裝有砝碼的小盤,C為一端帶有定滑輪的長木板,小車通過紙帶與電火花打點計時器相連,小車的質量為m1,小盤(及砝碼)的質量為m2。(g取9.8m/s2)

(1)下列說法正確的是__________

A.實驗時先放開小車,再接通打點計時器的電源

B.每次改變小車質量時,應重新平衡摩擦力

C.本實驗中為使所掛砝碼（及小盤）的重力近似等于繩子拉力，應滿足m2遠小于m1的條件

D.在用圖像探究小車加速度與受力的關系時,應作-m1圖像

(2)實驗中,得到一條打點的紙帶,如圖乙所示,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T,且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,則小車加速度的計算式是a=________。

(3)某同學平衡好摩擦阻力后,在保持小車質量不變的情況下,通過多次改變砝碼重力,測出小車相應加速度,并作出小車加速度a與砝碼重力F的圖像如圖丙所示。若牛頓第二定律成立,則小車的質量為____kg(結果保留三位有效數(shù)字)

(4)實際上,在砝碼的重力越來越大時,小車的加速度不能無限制地增大,將趨近于某一極限值,此極限值為____ m/s2。

Answer 1

【答案】C 2.04 9.8

【解析】

(1)[1]A．實驗時應先接通電源后釋放小車，故A錯誤；

B．平衡摩擦力，假設木板傾角為θ，則有：

m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力，故B錯誤；

C．讓小車的質量m1遠遠大于小盤和重物的質量m2，因為：際上繩子的拉力

故應該是，即實驗中應滿足小盤和重物的質量遠小于小車的質量，故C正確；

D．F=ma，所以：

所以在用圖象探究小車的加速度與質量的關系時，通常作圖像，故D錯誤。

故選C。

(2)[2]由逐差法可得加速度大小為

(3)[3]對a-F圖來說，圖像的斜率表示小車質量的倒數(shù)，故小車質量為：

(4)[4]小車的加速度最大等于自由落體的加速度，故極限值為9.8m/s2。