Question

【題目】（12分）如圖1所示，為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量及小車和砝碼的質(zhì)量對(duì)應(yīng)關(guān)系圖。鉤碼的質(zhì)量為m1，小車和砝碼的質(zhì)量為m2，重力加速度為g。

⑴下列說法正確的是_______。

A．每次在小車上加減砝碼時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)若用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先釋放小車后接通電源

C．本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1

D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作圖象

⑵實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，測(cè)得，作出圖像，他可能作出圖2中_______(選填“甲”、“ 乙”、“ 丙”)圖線。此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是_______。

A．小車與軌道之間存在摩擦 B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C．砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量太大 D．所用小車的質(zhì)量太大

⑶實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)遺漏了平衡摩擦力這一步驟，若軌道水平，他測(cè)量得到的圖像，如圖3。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則小車與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)_______，鉤碼的質(zhì)量_______。

(4)實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖所示．相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間是0.1 s，圖中長度單位是cm，由此可以算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度是________m/s2.

Answer 1

【答案】⑴D ⑵丙，C ⑶， (4)0.46

【解析】試題分析：（1）小車與長木板間的粗糙情況與小車質(zhì)量無關(guān)，所以在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，每次改變小車質(zhì)量，不需重新平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，后釋放小車，故B錯(cuò)誤．根據(jù)牛頓第二定律得， ，則繩子的拉力，當(dāng)托盤（及砝碼）的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，繩子的拉力才等于托盤（及砝碼）的重力，故C錯(cuò)誤．由牛頓第二定律可知，當(dāng)F一定時(shí)，a與成正比，所以作出a-圖象，故D正確．故選D。

（2）遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí)，物體不動(dòng)的情況．故圖線為丙．當(dāng)不滿足m1＜＜m2時(shí)，隨m1的增大物體的加速度a逐漸減小，故圖象彎曲的原因是：所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，不滿足沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．故C正確．

（3）根據(jù)牛頓第二定律可知，m1g-μm2g=m2a；結(jié)合-a圖象，可得：

設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，因此鉤碼的質(zhì)量， ，小車與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。