Question

【題目】某同學利用如圖裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”

⑴本實驗采用的物理思想方法是（_________）

A．等效替代法 B．控制變量法 C．直接比較法 D．理想實驗法

⑵實驗中小車質(zhì)量應________沙和沙桶的總質(zhì)量（選填“遠大于”、“遠小于”或“等于”）;

⑶該同學實驗中打出如圖2一條紙帶，計時器打點的時間間隔為0.02s，從比較清晰的點起，每5個點取1個計數(shù)點，量出相鄰兩個計數(shù)點之間的距離分別為：OA=1.20cm，AB=1.50cm，BC=1.80cm，CD=2.10cm，則小車的加速度大小為______m/s2 （保留兩位有效數(shù)字）；

⑷在實驗中保持小車質(zhì)量不變，改變沙和沙桶的總質(zhì)量，測得沙和沙桶的總重力F和加速度a的數(shù)據(jù)如下表：

F/N	0.15	0.30	0.48	0.62	0.74
a/（ms﹣2）	0.05	0.16	0.30	0.40	0.49

①根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，在圖3中作出 a - F 圖象____；

②根據(jù)圖1可知a – F 圖象未過坐標原點的原因可能是_______________；

Answer 1

【答案】B； 遠大于； 0.30； ； 實驗中未平衡摩擦力(或未完全平衡摩擦力)

【解析】

小車在水平方向上受繩的拉力和摩擦力，想用讓沙和沙桶總質(zhì)量重力表示小車受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；其次：設小車加速度為a，則：繩上的力為F=Ma，對讓沙和沙桶總質(zhì)量來說：mg-Ma=ma，即：mg=（M+m）a，如果用讓沙和沙桶總質(zhì)量的重力表示小車受到的合外力，則Ma=（M+m）a，必須要滿足讓沙和沙桶總質(zhì)量遠小于小車的總質(zhì)量．根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，采用描點法作出a-F圖象。

(1) 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系即有三個物理量，所以應選用控制變量的方法，故選：B；

(2) 為了用沙和沙桶的重力表示繩上拉力，實驗中小車質(zhì)量應遠大于沙和沙桶的總質(zhì)量；

(3) 每5個點取1個計數(shù)點，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，

根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

；

(4)①建立坐標系a-F，采用描點法，作出a-F圖象如圖

②由圖可知，圖中當F≠0時物體的加速度a=0，即只有當F增大到一定值時物體才開始具有加速度，故在物體保持靜止的時候其所受的靜摩擦力等于繩子的拉力，所以出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠。