Question

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車 中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙 帶打出的點(diǎn)計(jì)算．

（1）如圖為實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條較理想的紙帶，紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s，距離如圖，單位是cm，小車的加速度是________m/s2。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

（2）以下措施正確的是（______）

A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將砝碼盤用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上

B．平衡摩擦力時(shí)，小車后面的紙帶必須連好，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)過程中紙帶也要受到阻力

C．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力

D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，后接通電源

（3）當(dāng)M與m的關(guān)系滿足________時(shí)，才可認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．

（4）一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與________的圖象．

（5）甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a－F圖線如下圖，圖像不過坐標(biāo)原點(diǎn)的可能原因是：____________。

Answer 1

【答案】1.59； BC； m<<M； ； 木板傾角過大；

【解析】

（1）根據(jù)逐差法可以算出小車的加速度．

（2）探究加速度與拉力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，要求小車在無動(dòng)力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．小車的加速度應(yīng)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶求出；平衡摩擦力時(shí)，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以約掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作過程是先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開小車；

（3）要求在什么情況下才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，需求出繩子的拉力，而要求繩子的拉力，應(yīng)先以整體為研究對象求出整體的加速度，再以M為研究對象求出繩子的拉力，通過比較繩對小車的拉力大小和盤和盤中砝碼的重力的大小關(guān)系得出只有m＜＜M時(shí)才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．

（4）反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系；正比例函數(shù)圖象是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系．

（5）圖中沒有拉力時(shí)就產(chǎn)生了加速度，說明平衡摩擦力時(shí)木板傾角過大．

（1）根據(jù)△x=aT2，運(yùn)用逐差法得，

（2）平衡摩擦力時(shí)，不將砝碼盤用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上，讓小車后面的紙帶必須連好，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)過程中紙帶也要受到阻力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，選項(xiàng)C正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源，后放開小車，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.

（3）以整體為研究對象有：mg=（m+M）a；解得：；以M為研究對象有繩子的拉力為：F=Ma=；顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時(shí)才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．

（4）根據(jù)牛頓第二定律F=Ma，a與M成反比，而反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系，故不能作a-M圖象；但，故a與成正比，而正比例函數(shù)圖象是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系，故應(yīng)作a-圖象；
（5）圖中沒有拉力時(shí)就產(chǎn)生了加速度，說明平衡摩擦力時(shí)木板傾角過大．