Question

在研究“物體加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)習(xí)小組使用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

(1) 由于沒(méi)有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，該小組讓小車(chē)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，發(fā)生位移，記錄時(shí)間，則小車(chē)的加速度的表達(dá)式為=___________。

(2) 指出該實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)明顯疏漏：___。

糾正了疏漏之處后，保持小車(chē)的質(zhì)量不變，改變砂桶與砂的總重力，多次實(shí)驗(yàn)，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)，在圖象中描點(diǎn)（如圖所示）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)右側(cè)若干個(gè)點(diǎn)明顯偏離直線(xiàn)，造成此誤差的主要原因是        。

A．軌道傾斜不夠                         B．軌道傾斜過(guò)度

C．砂桶與砂的總重力太大                 D．所用小車(chē)的質(zhì)量太大

(3)若不斷增加砂桶中砂的質(zhì)量，圖象中各點(diǎn)連成的曲線(xiàn)將不斷延伸，那么加速度的趨向值為_(kāi)____  。

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．C4

【答案解析】（1）（2）沒(méi)有傾斜軌道，平衡摩擦力C（3），解析： ：（1）：根據(jù)x=可求出：a=；（2）：要使小車(chē)受到的拉力為合力，實(shí)驗(yàn)前首先應(yīng)平衡摩擦力，所以明顯的疏漏是沒(méi)有傾斜軌道，即沒(méi)有平衡摩擦力；分別對(duì)小車(chē)與砂桶受力分析，可求出加速度的表達(dá)式應(yīng)為：a=當(dāng)滿(mǎn)足M＞＞m的前提下，a=F，a-F圖象的斜率為定值，圖象是傾斜直線(xiàn)，當(dāng)m逐漸增大時(shí)，斜率k=應(yīng)逐漸減小，所以C正確ABD錯(cuò)誤；（3）：由上題得到的表達(dá)式a=可知，當(dāng)m不斷增加時(shí)，圖象的斜率k=將趨于0，即加速度的趨向值為0；

【思路點(diǎn)撥】（1）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的位移時(shí)間關(guān)系即可求解；題（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，在平衡摩擦力的前提下，小車(chē)受到的拉力才等于合力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度a的表達(dá)式，然后通過(guò)討論圖象斜率與砂桶質(zhì)量m的關(guān)系即可求解；題（3）對(duì)求出的加速度a與F的表達(dá)式，然后討論a-F圖象的斜率變化趨勢(shì)即可．應(yīng)明確“探究物體加速度與力關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的原理是：①在平衡摩擦力的前提下，小車(chē)受到的拉力才等于合力；②在滿(mǎn)足砂桶質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量M的前提下，繩子拉力才等于砂桶的重力mg；③討論a-F圖象變化趨勢(shì)時(shí)，應(yīng)通過(guò)寫(xiě)出a的準(zhǔn)確表達(dá)式，然后再討論a-F圖象的斜率變化趨勢(shì)即可．