Question

如圖1所示，為“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗裝置圖．圖中A為小車，B為砝碼及砝碼盤，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，計時器接50Hz交流電．小車A的質(zhì)量為m₁，砝碼砝碼盤B的質(zhì)量為m₂．

（1）下列說法正確的是

D

A．每次改變小車質(zhì)量時，應重新平衡摩擦力
B．實驗時應先釋放小車后接通電源
C．本實驗m₂應遠大于m₁
D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關系時，應作a-

1

m1

圖象
（2）實驗時，某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖象，可能是圖2中的圖線

丙

．（選填“甲”、“乙”、“丙”）
（3）如圖3所示為某次實驗得到的紙帶，紙帶中相鄰計數(shù)點間的距離已標出，相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出．由此可求得第二個點的速度為

0.26

m/s，小車的加速度大小

0.49

m/s²．（全部結果小數(shù)點后保留二位）

Answer 1

分析：（1）實驗時需要提前做的工作有兩個：①平衡摩擦力，每次改變小車質(zhì)量時，不用重新平衡摩擦力，因為f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了．②讓小車的質(zhì)量M遠遠大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m．
（2）如果沒有平衡摩擦力的話，就會出現(xiàn)當有拉力時，物體不動的情況．
（3）小車做的是勻加速直線運動，在某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度，可由△x=at²求解加速度．

解答：解：（1）A：平衡摩擦力，假設木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故A錯誤．
B：實驗時應先接通電源后釋放小車，故B錯誤．
C：只有滿足m₂應遠小于m₁的條件，才能認為托盤和砝碼的重力等于小車的拉力，故C錯誤．
D：F=ma，所以：a=

1

m1

F，當F一定時，a與

1

m1

成正比，故D正確．
故選：D
（2）遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會出現(xiàn)當有拉力時，物體不動的情況．故圖線為丙．
（3）設第1段位移為：x₁，第2段位移為：x₂，
計時器打點的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點起，每兩測量點間還有4個點未畫出，說明時間間隔T=0.1s
打點2時小車的速度v=

x1+x2

2T

=

0.024+0.0289

0.2

=0.26m/s
由△x=aT²得：
即：0.49×10^-2=a×0.1²
解得：a=0.49m/s²
故答案為：（1）D；（2）丙；（3）0.26；0.49

點評：會根據(jù)實驗原理分析分析為什么要平衡摩擦力和讓小車的質(zhì)量M遠遠大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，且會根據(jù)原理分析實驗誤差．