Question

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車 中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙 帶打出的點計算．

（1）如圖為實驗中用打點計時器打出的一條較理想的紙帶，紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔是0.1s，距離如圖，單位是cm，小車的加速度是________m/s2。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

（2）以下措施正確的是（______）

A．平衡摩擦力時，應(yīng)將砝碼盤用細繩通過定滑輪系在小車上

B．平衡摩擦力時，小車后面的紙帶必須連好，因為運動過程中紙帶也要受到阻力

C．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力

D．實驗時，先放開小車，后接通電源

（3）當(dāng)M與m的關(guān)系滿足________時，才可認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．

（4）一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與________的圖象．

（5）甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a－F圖線如下圖，圖像不過坐標原點的可能原因是：____________。

Answer 1

【答案】1.59； BC； m<<M； ； 木板傾角過大；

【解析】

（1）根據(jù)逐差法可以算出小車的加速度．

（2）探究加速度與拉力的關(guān)系實驗時，要平衡摩擦力，平衡摩擦力時，要求小車在無動力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．小車的加速度應(yīng)根據(jù)打點計時器打出的紙帶求出；平衡摩擦力時，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以約掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作過程是先接通打點計時器的電源，再放開小車；

（3）要求在什么情況下才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，需求出繩子的拉力，而要求繩子的拉力，應(yīng)先以整體為研究對象求出整體的加速度，再以M為研究對象求出繩子的拉力，通過比較繩對小車的拉力大小和盤和盤中砝碼的重力的大小關(guān)系得出只有m＜＜M時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．

（4）反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系；正比例函數(shù)圖象是過坐標原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系．

（5）圖中沒有拉力時就產(chǎn)生了加速度，說明平衡摩擦力時木板傾角過大．

（1）根據(jù)△x=aT2，運用逐差法得，

（2）平衡摩擦力時，不將砝碼盤用細繩通過定滑輪系在小車上，讓小車后面的紙帶必須連好，因為運動過程中紙帶也要受到阻力，選項A錯誤，B正確；每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力，選項C正確；實驗時，先接通電源，后放開小車，選項D錯誤；故選BC.

（3）以整體為研究對象有：mg=（m+M）a；解得：；以M為研究對象有繩子的拉力為：F=Ma=；顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．

（4）根據(jù)牛頓第二定律F=Ma，a與M成反比，而反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系，故不能作a-M圖象；但，故a與成正比，而正比例函數(shù)圖象是過坐標原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系，故應(yīng)作a-圖象；
（5）圖中沒有拉力時就產(chǎn)生了加速度，說明平衡摩擦力時木板傾角過大．