Question

【題目】在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí)，采用如下圖所示的實(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。

（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）某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實(shí)驗(yàn)，其具體操作步驟如下，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)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

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

（3）另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當(dāng)，這兩組同學(xué)得到的a－F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示，其原因分別是：

圖1：________________________________；

圖2：________________________________。

（4）某同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)得到了如圖所示的紙帶（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，紙帶上的數(shù)字是相鄰兩點(diǎn)間的距離，電源頻率是50赫茲)，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________，打計(jì)數(shù)點(diǎn)“4”時(shí)的速度大小為________。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 B 不再滿足砝碼和盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及車中的砝碼的質(zhì)量 沒有平衡摩擦力，或平衡摩擦力時(shí)長木板的傾角過小

【解析】

（1）[1]在消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響后，那么小車的合力就是繩子的拉力，根據(jù)牛頓第二定律得，

對(duì)M

解得

當(dāng)時(shí)，即當(dāng)砝碼和盤的總重力要遠(yuǎn)小于小車及車中的砝碼的重力，繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力。

（2）[2] A．因?yàn)槭怯弥亓ρ貎A斜木板向下的分力平衡摩擦力，所以不能將及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上，A錯(cuò)誤；

B．設(shè)斜面的傾斜角度為 ，當(dāng)

就平衡了摩擦力，上式中的質(zhì)量可以抵消，所以改變小車質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，B正確；

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源，再釋放小車，C錯(cuò)誤；

D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度通過紙帶求出，不能通過牛頓第二定律探究牛頓第二定律，即不能用

求出，D錯(cuò)誤。

故選B。

（3）[3] 圖1中隨著F的增大，即砝碼和盤的質(zhì)量增大，不再滿足砝碼和盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及車中的砝碼的質(zhì)量，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。

（3）[4] 從圖2可知，F不等于零時(shí)，加速度為零，也就是說當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車的加速度還為零，知沒有平衡摩擦力，或平衡摩擦力時(shí)長木板的傾角過小。

（4）[5]兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔

根據(jù)

運(yùn)用逐差法得

（4）[6] 打計(jì)數(shù)點(diǎn)“4”時(shí)的速度大小