Question

【題目】用如圖所示的裝置可以完成“探究加速度與力、質量的關系”的實驗。用總質量為m的托盤和砝碼所形成的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。

①打點計時器使用的電源是_________（選填選項前的字母）。

A.直流電源 B.交流電源

②實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力。正確操作方法是

_______（選填選項前的字母）。

A.把長木板右端墊高 B.改變小車的質量

③在__________（選填選項前的字母）且計時器打點的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經消除了摩擦力和其他阻力的影響。

A. 不懸掛重物 B.懸掛重物

④實驗中，為了保證懸掛重物的重力近似等于使小車做勻加速運動的拉力，懸掛重物的總質量m與小車M之間應滿足的條件是__________

A .M >>m B. m>>M

⑤安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，物體做勻加速直線運動。從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示（其中一段紙帶圖中未畫出）。圖中O點為打出的起始點，且速度為零。選取在紙帶上連續(xù)打出的點A、B、C、D、E、F、G作為計數點。其中測出D、E、F點距起始點O的距離分別為s1,s2,s3,如圖所示。已知打點計時器打點周期為T。物體運動到E點時的瞬時速度表達式為vE=_____________ ;物體運動的加速度表達式a=_________________

⑥該同學在實驗中，得到了如圖的α﹣F圖象，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因________________________．

⑦該同學在分析了原因后，決定改進實驗原理。在實驗中，他每次改變拉力時，就將小車中的砝碼取出，加到托盤中，把托盤和托盤中的砝碼總重力視為合力F，對應的加速度α從紙帶中計算得出，多次測量后，繪出 α﹣F圖象。你認為這種方法能否避免圖8中出現(xiàn)的問題嗎？請分析原因__________________。

Answer 1

【答案】B A A A 或 未始終滿足 能，因為根據，每次改變拉力時就將小車中的砝碼取出，加到托盤中，這樣就能保證總質量（M+m)不變，畫出的a--F圖像就是正比例函數。

【解析】

①打點計時器使用的電源是交流電源，故選B.

②實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力。平衡摩擦力的方法是：把木板右端墊高，讓小車滑下，當小車勻速運動時，就意味著摩擦力抵消了，故選A；

③在不懸掛重物且計時器打點的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經消除了摩擦力和其他阻力的影響，故選A。

④實驗中，為了保證懸掛重物的重力近似等于使小車做勻加速運動的拉力，懸掛重物的總質量m與小車M之間應滿足的條件是M >>m ，故選A.

⑤根據勻變速直線運動中間時刻的速度等于該過程中的平均速度，則物體運動到E點時的瞬時速度表達式為；根據可知，物體運動的加速度表達式；

⑥小車受到的拉力 ，當m＜＜M時，即重物的總重力遠小于小車的重力，繩子的拉力近似等于重物的總重力，小車的加速度a與拉力F成正比，如果重物的總質量太大，小車受到的拉力明顯小于重物的重力，加速度與重物的重力（小車受到的合力）不成正比，a-F圖象發(fā)生彎曲，不再是直線；故該同學在實驗中，得到了如圖的a﹣F圖象，發(fā)生這種現(xiàn)象的原因未始終滿足Mm；

⑦ 能；因為根據 ，每次改變拉力時就將小車中的砝碼取出，加到托盤中，這樣就能保證總質量（M+m)不變，畫出的a--F圖像就是正比例函數。