Question

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用圖甲所示的裝置．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(zhǎng)木板，小車通過(guò)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，小車的質(zhì)量為，小盤(及砝碼)的質(zhì)量為．(取)

(1)下列說(shuō)法正確的是（________）

A．本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法

B．在用圖象探究小車加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)作圖象

C．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

D．本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)滿足遠(yuǎn)大于的條件

(2)實(shí)驗(yàn)中，得到一條打點(diǎn)的紙帶，如圖乙所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=0.1s，且AB、CD間距已量出，則小車的加速度大小a=___________m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(3)某同學(xué)平衡好摩擦阻力后，在保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過(guò)多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的圖象如圖丙所示．其斜率為0.50,若牛頓第二定律成立，則小車的質(zhì)量為________ ，小盤的質(zhì)量為__________ ．

(4)實(shí)際上，在砝碼的重力越來(lái)越大時(shí)，小車的加速度不能無(wú)限制地增大，將趨近于某一極限值，此極限值為___________．

Answer 1

【答案】 A 0.78 2.0 0.06 10

【解析】(1)A、研究牛頓第二定律F=ma時(shí)，采用控制變量法保持合外力F不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，故A正確；B、由牛頓第二定律F=ma，所以，所以在用圖象探究小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，通常作圖象，故B錯(cuò)誤；C、平衡摩擦力，假設(shè)木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故C錯(cuò)誤．D、因繩子的實(shí)際拉力大小為，故應(yīng)該是，即實(shí)驗(yàn)中應(yīng)滿足小盤和重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。故選A.

(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判別式，可得，則。

(3)對(duì)a-F圖來(lái)說(shuō)，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，故小車質(zhì)量為,F=0時(shí)，產(chǎn)生的加速度是由于托盤作用產(chǎn)生的，故有： ，解得： .

(4)當(dāng)砝碼質(zhì)量足夠大而小車質(zhì)量很小時(shí)，系統(tǒng)趨近于做自由落體運(yùn)動(dòng)，則小車的加速度最大等于自由落體的加速度，故極限值為10m/s2。