Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”．圖甲中A為小車(chē)，B為裝有砝碼的小盤(pán)，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車(chē)通過(guò)紙帶與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，小車(chē)的質(zhì)量為m1，小盤(pán)及砝碼的總質(zhì)量為m2.

(1)下列說(shuō)法正確的是___________

A．實(shí)驗(yàn)時(shí)先放開(kāi)小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

B．每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

C．本實(shí)驗(yàn)中要使小車(chē)受到的拉力等于小盤(pán)及砝碼的總重力，應(yīng)滿足m2遠(yuǎn)小于m1的條件

D．在用圖像探究小車(chē)加速度a與小車(chē)m1的關(guān)系時(shí)，應(yīng)作出a－m1圖像

(2)實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的一條紙帶，A、B、C、D、E為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，B、C兩點(diǎn)的間距x2和D、E兩點(diǎn)的間距x4已量出，利用這兩段間距計(jì)算小車(chē)加速度的表達(dá)式為a＝________.

(3)某同學(xué)平衡好摩擦阻力后，在保持小車(chē)質(zhì)量不變的情況下，通過(guò)改變砝碼個(gè)數(shù)，得到多組數(shù)據(jù)，但該同學(xué)誤將砝碼的重力當(dāng)作繩子對(duì)小車(chē)的拉力，作出了小車(chē)加速度a與砝碼重力F的圖像如圖丙所示．據(jù)此圖像分析可得，小車(chē)的質(zhì)量為______ kg，小盤(pán)的質(zhì)量為______ kg.(g＝10 m/s2，保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】 (1)C (2) (3)0.61 0.006 1

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車(chē)，故A錯(cuò)誤．平衡摩擦力，假設(shè)木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故B錯(cuò)誤．讓小車(chē)的質(zhì)量m1遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小盤(pán)和重物的質(zhì)量m2，因?yàn)椋弘H上繩子的拉力，故應(yīng)該是m2＜＜m1，即實(shí)驗(yàn)中應(yīng)滿足小盤(pán)和重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，故C正確；F=ma，所以：，所以在用圖象探究小車(chē)的加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，通常作a-圖象，故D錯(cuò)誤；故選C．
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可得：x4-x2=2a1T2
解得：
（3）對(duì)a-F圖來(lái)說(shuō)，圖象的斜率表示小車(chē)質(zhì)量的倒數(shù)，故小車(chē)質(zhì)量為：，
F=0時(shí)，產(chǎn)生的加速度是由于托盤(pán)作用產(chǎn)生的，故有：mg=m1a0，
解得：