Question

【題目】用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，將一端帶定滑輪的長木板放在水平實(shí)驗(yàn)桌面上，實(shí)驗(yàn)小車通過輕細(xì)繩跨過定滑輪與砂桶相連，小車與紙帶相連，打點(diǎn)計(jì)時器所用交流電的頻率為f＝50 Hz.平衡摩擦力后，在保持實(shí)驗(yàn)小車質(zhì)量不變的情況下，放開砂桶，小車加速運(yùn)動，處理紙帶得到小車運(yùn)動的加速度為；改變砂桶中沙子的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次．

（1）在驗(yàn)證“質(zhì)量一定，加速度與合外力的關(guān)系”時，某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的圖象，其中圖線不過原點(diǎn)并在末端發(fā)生了彎曲現(xiàn)象，產(chǎn)生這兩種現(xiàn)象的原因可能有_____．

A．木板右端墊起的高度過小（即平衡摩擦力不足）

B．木板右端墊起的高度過大（即平衡摩擦力過度）

C．砂桶和沙子的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量（即）

D．砂桶和沙子的總質(zhì)量未遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量．

（2）實(shí)驗(yàn)過程中打出的一條理想紙帶如圖丙所示，圖中、、、、、、為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出，則小車運(yùn)動的加速度＝_____.（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

（3）小車質(zhì)量一定，改變砂桶中沙子的質(zhì)量，砂桶和沙子的總質(zhì)量為，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的小車加速度與砂桶和沙子的總質(zhì)量之間的關(guān)系圖象如圖丁所示，則小車的質(zhì)量_____.（g=10m/s2）

Answer 1

【答案】BD 2.00 0.4

【解析】

(1)圖線不過原點(diǎn)且力為零時小車加速度不為零；所以木板右端墊起的高度過大（即平衡摩擦力過度）

圖線末端發(fā)生了彎曲現(xiàn)象，是因?yàn)楫?dāng)砂桶和沙子的總質(zhì)量未遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量后，繩上拉力小于砂桶和沙子的總重力。

故答案為BD

(2) 相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出，則兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間時間間隔

小車運(yùn)動的加速度

(3) 設(shè)繩子拉力為，對砂桶和沙子受力分析，由牛頓第二定律可得：

對小車和砝碼受力分析，由牛頓第二定律可得：

聯(lián)立解得：，整理得：

由關(guān)系圖象可得：，解得：