Question

【題目】某物理課外小組利用圖（a）中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中，置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的長(zhǎng)木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過(guò)滑輪，一端與放在木板上的小車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N=5個(gè)，每個(gè)質(zhì)量均為0.010 kg。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）將5個(gè)鉤碼全部放入小車中，在長(zhǎng)木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物塊，使小車（和鉤碼）可以在木板上勻速下滑。

（2）將n（依次取n=1，2，3，4，5）個(gè)鉤碼掛在輕繩右端，其余N–n個(gè)鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車，同時(shí)用傳感器記錄小車在時(shí)刻t相對(duì)于其起始位置的位移s，繪制s–t圖象，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a。

（3）對(duì)應(yīng)不同的n的a值如表所示。n=2時(shí)的s–t圖象如圖（b）所示；由圖（b）求出此時(shí)小車的加速度（保留兩位有效數(shù)字），將結(jié)果填入表中。

n	1	2	3	4	5
	0.20		0.58	0.78	1.00

（4）利用表中的數(shù)據(jù)在圖（c）中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出a–n圖象。從圖象可以看出：當(dāng)物體的質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與其所受合外力成正比。

（5）利用a–n圖象求得小車（空載）的質(zhì)量為_______kg（保留兩位有效數(shù)字，重力加速度取g=9.8 m·s–2）。

（6）若以“保持木板水平”來(lái)代替步驟（1），下列說(shuō)法正確的是_______（填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào)）。

A．a(chǎn)–n圖線不再是直線

B．a(chǎn)–n圖線仍是直線，但該直線不過(guò)原點(diǎn)

C．a(chǎn)–n圖線仍是直線，但該直線的斜率變大

Answer 1

【答案】（3）0.39 （4）如圖所示 （5）0.45 （6）BC

【解析】（3）因?yàn)樾≤囎龀跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本�運(yùn)動(dòng)，故將（2，0.78）代入可得。

（4）根據(jù)描點(diǎn)法可得如圖所示圖線。

（5）根據(jù)牛頓第二定律可得，代入m=0.010 kg，n=1、2、3、4、5，以及相應(yīng)的加速度求可得。

（6）因?yàn)槿绻�不平衡摩擦力，則滿足的形式，所以圖線不過(guò)原點(diǎn)，但仍是直線，A錯(cuò)誤，B正確；隨著n的增大，小車的總質(zhì)量在減小，故直線的斜率變大，C正確。