Question

6．在探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關系的實驗中，如圖1所示為實驗裝置簡圖
（1）實驗前，要將帶有滑輪的木板另一端墊起，目的是平衡摩擦力
（2）在進行（1）中操作時，不需要（填“需要”或“不需要”）將小盤及重物用細線通過定滑輪系在小車上
（3）為減小系數(shù)誤差，應使小車和砝碼的總質(zhì)量遠遠大于（填“遠遠小于”，“遠遠大于”或“等于”）小盤和重物的總質(zhì)量
（4）在探究物體的加速度a與質(zhì)量m的關系時，為了更直觀地反映二者的關系，往往用圖象表示出來，該關系圖象應該選用B
Aa-m圖象   Ba-$\frac{1}{m}$圖象
（5）實驗時得到的紙帶如圖2所示，打點計時器所使用的交流電源的頻率為50HZ，圖中點為計數(shù)器，在每兩相鄰的計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，則可計算小車運動的加速度為2.0m/s²（本空結果保留一位小數(shù)），打下C點時，小車的瞬時速度大小為0.51m/s

Answer 1

分析 實驗時，我們認為繩子的拉力是小車受到的合外力，為達到這個目的，我們要先平衡摩擦力；
根據(jù)牛頓第二定律求出系統(tǒng)的加速度，最終求出繩子的拉力和小盤及重物的重力之間的關系得出只有m＜＜M時，
才有F≈mg，才有物體的加速度正比于物體所受的合外力．
要直觀的反映兩個量之間的關系，可以通過作圖來解決．但是只有作出一條直線，才可以直觀的反映兩個變量之間的關系．在探究加速度a與質(zhì)量M的關系時，為了直觀判斷二者間的關系，應作出a-$\frac{1}{M}$圖象．

解答 解：（1）實驗時，我們認為繩子的拉力是小車受到的合外力，為達到這個目的，我們要先要將帶有滑輪的木板另一端墊起，目的是平衡摩擦力．
（2）平衡摩擦力時，應將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，是小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動，所以不需要將小盤及重物用細線通過定滑輪系在小車上．
（3）對小盤及重物：mg-F=ma；
對小車：F=Ma；
聯(lián)立得：F=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，
故只有小車和砝碼的總質(zhì)量遠遠大于小盤和重物的總質(zhì)量的情況下近似認為拉力等于mg．
（4）要直觀的反映兩個量之間的關系，可以通過作圖來解決．但是只有作出一條直線，才可以直觀的反映兩個變量之間的關系．
在探究加速度a與質(zhì)量m的關系時，為了直觀判斷二者間的關系，應作出a-$\frac{1}{m}$圖象．
故選：B．
（5）小車通過計數(shù)C點的瞬時速度大小為v_C=$\frac{{x}_{BD}}{{t}_{BD}}=\frac{0.1020}{0.2}=0.51m/s$，
根據(jù)紙帶可知△x=0.02m，根據(jù)a=$\frac{△x}{{t}^{2}}$可得a=$\frac{0.02}{0．{1}^{2}}$=2.0m/s²．
故答案為：（1）平衡摩擦力；（2）不需要； （3）遠遠大于； （4）B；（5）2.0；0.51

點評 根據(jù)實驗原理求出繩子的拉力和加速度之間的關系，加速度和小盤及重物的重力之間的關系，加速度和摩擦因數(shù)之間的關系是解決本題的關鍵所在．