Question

4．為了探究“加速度與力、質(zhì)量的關系”，現(xiàn)提供如圖1所示實驗裝置．請思考探究思路并回答下列問題：

（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應采取做法是：將木板不帶滑輪的一端適當墊高且B．
A．在掛鉤碼的情況下使帶動紙帶的小車恰好做勻速運動
B．在不掛鉤碼的情況下使帶動紙帶的小車恰好做勻速運動
C．在掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動
D．在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動
（2）某學生在平衡摩擦力時，不慎使長木板傾角偏�。畡t他所得到的a-F關系應該是下圖中的哪根圖線？D（圖2中a是小車的加速度，F(xiàn)是細線作用于小車的拉力）．
（3）消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后，要用鉤碼總重力代替小車所受的拉力，此時鉤碼質(zhì)量m與小車總質(zhì)量M之間應滿足的關系為m＜＜M；
（4）某次實驗中得到一條紙帶，如圖3所示，從比較清晰的點起，每5個計時點取一個計數(shù)點，分別標明0、l、2、3、4…，量得0與 1兩點間距離x₁=30mm，1與2兩點間距離x₂=36mm，2與3兩點間距離x₃=42mm，3與4兩點間的距離x₄=48mm，則小車的加速度為0.6m/s²．

Answer 1

分析 （1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應采取做法是將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動；
（2）平衡摩擦力不夠時，有拉力作用但不會產(chǎn)生加速度，即在F軸上有截距；
（3）當m＜＜M時，可以用鉤碼的重力代替小車的拉力；
（4）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大�。�

解答 解：（1）將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使帶動紙帶的小車恰好做勻速運動，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．
故選：B．
（2）把長木板的一端墊得過低，使得傾角偏小，會導致重力沿斜面向下的分力偏小，則繩子有拉力時，小車也不能產(chǎn)生加速度，即在F軸上有截距，故D正確．
故選：D．
（3）根據(jù)牛頓第二定律得：
對m：mg-F_拉=ma
對M：F_拉=Ma
解得：F_拉=$\frac{mMg}{M+m}$
當m＜＜M時，即當鉤碼的總重力要遠小于小車的重力，繩子的拉力近似等于鉤碼的總重力．
（4）每5個計時點取一個計數(shù)點，則相鄰的計數(shù)點時間間隔為T=0.1s
利用勻變速直線運動的推論△x=at²
則有：a=$\frac{（36-30）×1{0}^{-3}}{0.01}=0.6m/{s}^{2}$
故答案為：（1）B；（2）D；（3）m＜＜M；（4）0.6．

點評 實驗問題需要結(jié)合物理規(guī)律去解決．實驗中的第2題考查的是力學問題，把長木板的一端墊得過低，使得傾角偏小，會導致重力沿斜面向下的分力減小，這些我們都要從學過的力學知識中解決．紙帶的處理是運用勻變速直線運動的兩個推論去完成的．