Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的“探究加速度與物體受力和質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）將一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板放在水平桌面上，有定滑輪的一端伸出桌面，并將電火花計(jì)時(shí)器固定在木板的另一端，并接好電源；

（2）將力傳感器固定在小車前端，然后通過(guò)一輕質(zhì)細(xì)線與砂桶連接在一起并跨過(guò)定滑輪將小車放在木板上，并在小車另一端固定一條紙帶，同時(shí)使紙帶穿過(guò)電火花計(jì)時(shí)器的限位孔；

（3）實(shí)驗(yàn)中他忘記平衡摩擦力而直接進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)中保證小車的質(zhì)量不變，先往砂桶中添上適當(dāng)?shù)纳昂蠼油�電源，將小車由靠近電火花�?jì)時(shí)器處?kù)o止釋放，打出一條紙帶，并記下此時(shí)力傳感器的示數(shù)F，并通過(guò)打出的紙帶計(jì)算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度a；然后再在砂桶中添加適當(dāng)?shù)纳�，換用新的紙帶，重復(fù)剛才的操作，得到多組F、a，并作出小車運(yùn)動(dòng)的a-F圖像。

①為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確或合理，下列說(shuō)法中正確或必須的是_________。（填正確答案標(biāo)號(hào)）

A．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)通過(guò)調(diào)節(jié)定滑輪的高度使細(xì)線與木板平面平行

B．實(shí)驗(yàn)前可將小車由木板任意位置釋放，然后再接通電源

C．實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)出小車所受的合力應(yīng)測(cè)出砂和砂桶的總質(zhì)量

D．實(shí)驗(yàn)中必須滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車和力傳感器的總質(zhì)量M

E．該實(shí)驗(yàn)所用電源可以直接接照明電路的電源（220V交流電源）

②如圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F為計(jì)數(shù)點(diǎn)，他只測(cè)出了計(jì)數(shù)點(diǎn)AB和EF間的距離，所用電源的頻率為50 Hz，打出的每5個(gè)點(diǎn)為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則由紙帶數(shù)據(jù)測(cè)得小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_________m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的多組a、F數(shù)據(jù)做出的a-F圖像如圖丙所示，由圖像_________（填“能”或“不能”）得到“在小車的質(zhì)量不變時(shí)，小車的加速度a與其受到的合力F成正比”的結(jié)論；由圖可知小車和力傳感器的總質(zhì)量為_________kg，小車與木板間的滑動(dòng)摩擦力為_________N。

Answer 1

【答案】AE 0.60 能 2 2.0

【解析】

①[1]．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的“探究加速度與物體受力和質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，該題探究操作細(xì)節(jié)問(wèn)題：

A、線要與木板平行，這樣小車的合力才不變，故選項(xiàng)A正確；

B、先通電，再釋放小車，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C、由于有拉力傳感器，故不需要測(cè)沙和桶的總質(zhì)量，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D、滿足該條件是為了使拉力近似等于沙和桶的總重力，但不需要測(cè)拉力，當(dāng)然也不需要滿足上述條件；

E、由于使用的是電火花計(jì)時(shí)器，故直接使用家庭電路的交流電，故選項(xiàng)E正確。

故選AE.

②[2]．取BF段進(jìn)行研究，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度為：

③[3][4][5]．由于a-F圖象是過(guò)原點(diǎn)的直線，所以可以得到：質(zhì)量不變時(shí)，加速度與作用力成正比；根據(jù)，那么a-F圖象的斜率的倒數(shù)為小車和傳感器的質(zhì)量，即為：

加速度為零時(shí)說(shuō)明受到的拉力和滑動(dòng)摩擦力相等，因此可知圖像加速度為零時(shí)刻對(duì)應(yīng)的力的大小等于滑動(dòng)摩擦力的大小；即橫截距b=2.0N就是滑動(dòng)摩擦力。