Question

17．（1）在驗證牛頓第二定律的實驗中：某組同學用如圖（甲）所示裝置，采用控制變量的方法，來研究小車質量不變的情況下，小車的加速度與小車受到的力的關系，下列措施中不需要和不正確的是B
①首先要平衡摩擦力，使小車受到的合力就是細繩對小車的拉力
②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝碼，使小車能勻速滑動
③每次改變拉小車的拉力后都需要重新平衡摩擦力    
④實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力
⑤實驗中應先放小車，然后再開打點計時器的電源    
A．①③⑤B．②③⑤C．③④⑤D．②④⑤
（2）某組同學實驗得出數據，畫出a-F圖如圖（乙）所示，那么該組同學實驗中出現的問題可能是B
A．實驗中平衡摩擦力時長木板墊起的角度太小
B．實驗中平衡摩擦力時長木板墊起的角度太大
C．實驗中繩子拉力方向沒有跟平板平行
D．實驗中不滿足“砂桶和砂的總質量遠小于小車質量”的條件

Answer 1

分析 （1）探究加速度與力的關系實驗時，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時，要求小車在無動力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．平衡摩擦力時，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計時器的電源，再放開小車．小車的加速度應根據打出的紙帶求出；
（2）（2）圖中沒有拉力時就產生了加速度，說明平衡摩擦力時木板墊起的傾角過大．

解答 解：（1）①實驗時首先要平衡摩擦力，使小車受到的合力就是細繩對小車的拉力，故①正確；
②平衡摩擦力的方法就是，小車與紙帶相連，小車前面不掛小桶，把小車放在斜面上給小車一個初速度，看小車能否做勻速直線運動，故②錯誤；
③每次改變拉小車的拉力后都不需要重新平衡摩擦力，故③錯誤；
④實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力是正確的，故④正確；
⑤實驗中應先接通電源，后放開小車，故⑤錯誤；
則錯誤有：②③⑤
故選：B
（2）由圖乙所示a-F圖象可知，圖象在縱軸上有截距，說明力為零時小車已經產生加速度，施加拉力前小車受到的合力不為零，這是由過度平衡摩擦力造成的，即實驗中平衡摩擦力時木板墊起的傾角過大，故B正確．
故選：B．
故答案為：（1）B；（2）B

點評 本題考查了實驗注意事項、實驗數據處理分析，知道實驗原理及注意事項即可正確解題；探究加速度與力、質量的關系實驗時，要平衡小車受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不夠、或過平衡摩擦力，小車受到的合力不等于鉤碼的重力．