Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。

（1）下列做法正確的是_______ (填字母代號(hào))。

A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳�小車的�?xì)繩與長木板保持平行

B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡小車受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的小桶拴在細(xì)繩上

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．通過增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力

（2）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到如圖(b)所示的aF圖象，圖象不過原點(diǎn)，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面間的傾角________(填“偏大”或“偏小”)。

（3）該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過程中所受的拉力_______砝碼和小桶的總重力(填“大于”、“小于”或“等于”)，為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和小桶的總質(zhì)量m滿足_______的條件。

（4）小車拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，打出的紙帶如圖所示。選出A、B、C、D、E、F、G為計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)。已知各點(diǎn)間位移。則：小車運(yùn)動(dòng)的加速度a＝________m/s2（保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】（1）AD （2）偏大 （3）小于； M＞＞m （4）0.496 m/s2

【解析】

（1）調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳�小車的�?xì)繩與長木板保持平行。故A正確；在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡小車受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，不能將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在小車上。故B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，再釋放小車。故C錯(cuò)誤；平衡摩擦力時(shí)，滿足mgsinθ=μmgcosθ，兩邊質(zhì)量消掉了，則通過增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度。故D正確。故選AD。

（2）由圖像可知，當(dāng)外力F=0時(shí)小車就有加速度，可知造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時(shí)木板與水平桌面間的傾角偏大。

（3）對(duì)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，，則繩子的拉力F=Ma=，所以實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過程中所受的拉力小于砝碼和盤的總重力．當(dāng)M＞＞m，即砝碼和盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和小車上砝碼的總質(zhì)量時(shí)，砝碼和盤的總重力在數(shù)值上近似等于小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力．

（4）設(shè)A到B之間的距離為x1，以后各段分別為x2、x3、x4、x5、x6，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：
x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值，得：
a=（a1+a2+a3）=m/s2=0.496m/s2