Question

【題目】在驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，桶及桶中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算出。

（1）某組同學(xué)用如圖甲所示裝置，采用控制變量的方法，來研究M不變的情況下，小車的加速度a與小車受到的力的關(guān)系。下列操作不正確的是_____。

①首先要平衡摩擦力，使小車受到的合力就是細(xì)繩對(duì)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(dòng)

③每次改變拉小車的拉力后都需要重新平衡摩擦力

④實(shí)驗(yàn)中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力

⑤實(shí)驗(yàn)中將小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后先放小車，再開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的開關(guān)

（2）該同學(xué)得到如圖乙所示的紙帶，A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)。相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間0.02s由此可算出小車的加速度a=_____。

（3）該同學(xué)測(cè)得小車質(zhì)量M一定時(shí)，a與F的數(shù)據(jù)資料如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右圖坐標(biāo)系中描點(diǎn)畫出圖丙a=F圖象：根據(jù)圖象可以得出結(jié)論：_____。

a/（m/s2）	1.98	4.06	5.95	8.12
F/N	1.00	2.00	3.00	4.00

Answer 1

【答案】②③⑤5m/s2a與F成正比

【解析】

（1）①、實(shí)驗(yàn)首先要平衡摩擦力，使小車受到合力就是細(xì)繩對(duì)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(gè)初速度，看小車能否做勻速直線運(yùn)動(dòng)；故②錯(cuò)誤；
③、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以無論小車的質(zhì)量是否改變，小車所受的滑動(dòng)摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質(zhì)量即改變拉小車?yán)�力，不需要重新平衡摩擦力，故③錯(cuò)誤；
④、實(shí)驗(yàn)中，要保證塑料桶和所添加砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，這樣才能使得塑料桶和所添加砝碼的總重力近似等于細(xì)繩對(duì)小車的拉力，所以實(shí)驗(yàn)中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力，故④正確；
⑤、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后放開小車，故⑤錯(cuò)誤；
本題選不需要和不正確的，故選：②③⑤。
（2）由圖乙所示紙帶數(shù)據(jù)；再由△x=at2
可知加速度為：；
（3）描點(diǎn)作圖，讓盡量多的點(diǎn)落在直線上或分居直線兩側(cè)，如圖所示：

根據(jù)圖象可以判定：因?yàn)?/span>a與F的圖線為過原點(diǎn)的傾斜直線，知當(dāng)M一定時(shí)，a與F的關(guān)系是a與F成正比。