Question

【題目】在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時(shí),采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)數(shù)器打上的點(diǎn)計(jì)算出：

（1）當(dāng)m與M的大小關(guān)系滿足______時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力。

（2）一組同學(xué)在先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定,探究做加速度與質(zhì)量的關(guān)系,以下做法正確的是:_______________

A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上

B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，要保證繩和紙帶均與木板平行以減小誤差

D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M，直接用公式 a＝mg/M求出。

（3）圖中給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的紙帶的一部分：1、2、3、4、5是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出，每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是_____由該紙帶可求得小車的加速度=______．（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】m<<M BC 0.1 s 1.11m/s2

【解析】

當(dāng)盤及盤中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及砝碼總質(zhì)量時(shí)，可以認(rèn)為小車受到的拉力等于盤及砝碼的重力；平衡摩擦力時(shí)，不能掛盤；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)保證繩和紙帶與木板平行；根據(jù)逐差法即可求出加速度。

（1）根據(jù)牛頓第二定律得：對(duì)m：mg-F拉=ma，對(duì)M：F拉=Ma，聯(lián)立可得：，當(dāng)M＞＞m時(shí)，即小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和盤的總質(zhì)量，繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力。

（2）平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動(dòng)小車，是小車沿木板運(yùn)動(dòng)，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故B正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，要保證繩和紙帶均與木板平行以減小誤差，故C正確；小車運(yùn)動(dòng)的加速度是利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量，如果用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M，直接用公式求出，這是在直接運(yùn)用牛頓第二定律計(jì)算的，而我們實(shí)驗(yàn)是在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系，故D錯(cuò)誤。所以BC正確，AD錯(cuò)誤。

（3）每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出，每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是T=0.02s×5=0.1s，由△x=aT2可知，物體的加速度：。