Question

【題目】如圖所示為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。托盤和砝碼的總質(zhì)量記為m，小車和車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量記為M。實(shí)驗(yàn)中用托盤和砝碼總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)�力的大�?/span>.

(1)以下說法正確的是：_______

A．在小車的左端連接掛有托盤的細(xì)線后，適當(dāng)墊高木板一端，平衡小車所受的摩擦力

B．每次改變小車質(zhì)量后，需重新調(diào)整木板傾斜角度，平衡摩擦力

C．先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車

D．m應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M

(2)如圖所示是實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，O、A、B、C、D為在紙帶上所選的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)，所用交變電源的周期T=0.02s。測(cè)量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為：OA＝2.40cm，AB＝2.80cm，BC＝3.20cm，CD＝3.60cm。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)的瞬時(shí)速度vC＝______m/s，該物體運(yùn)動(dòng)的加速度a＝______m/s2（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

(3)某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)得出數(shù)據(jù)，畫出a-F圖如圖所示，那么該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題可能是______

A．實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板墊起的角度太小

B．實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力時(shí)長(zhǎng)木板墊起的角度太大

C．實(shí)驗(yàn)中繩子拉力方向沒有跟木板平行

D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m太小

Answer 1

【答案】CD 0.34 0.40 A

【解析】

根據(jù)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”可知，本題考查牛頓第二定律的探究實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚；利用在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度大小，據(jù)此可以求出C點(diǎn)速度大�。焕�用逐差法可以求出加速度的大��；平衡摩擦力時(shí)木板傾角要適當(dāng)，使小車沿斜面重力的分力等于摩擦力，從而即可求解.

(1)A、在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中需要把木板的后端適當(dāng)墊高，以平衡小車和紙帶所受的摩擦力，此時(shí)不能掛塑料小桶，平衡摩擦力的目的是使小車的合外力等于小車受到的拉力，即使小車所受的重力的下滑分力與所受到的摩擦阻力平衡，故A錯(cuò)誤；

B、平衡摩擦力后，有mgsinθ=μmgcosθ，即μ=tanθ，與質(zhì)量無關(guān)，故改變拉小車的拉力后，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度，故B錯(cuò)誤；

C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在使用時(shí)，為了使打點(diǎn)穩(wěn)定，同時(shí)為了提高紙帶的利用率，使盡量多的點(diǎn)打在紙帶上，要應(yīng)先接通電源，再放開紙帶，故C正確；

D、本實(shí)驗(yàn)，只有M＞＞m時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，故D正確.

故選CD；

(2)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，則相鄰點(diǎn)時(shí)間間隔為0.1s；

勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度大小，所以有：；

根據(jù)△x=aT2有：；

(3)由a-F圖象可知，圖象在橫軸上有截距，說明有力時(shí)小車的加速度仍為零，施加拉力后小車受到的合力還為零，這是由沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的，即實(shí)驗(yàn)中摩擦力平衡時(shí)傾角過小，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤.故選A.