Question

【題目】如圖所示，為探究“加速度與合力、質量的關系”的實驗裝置，請完成以下問題：

（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應采取的做法是______．

A．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動

B．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運動

C．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動

D．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運動

（2）平衡摩擦力后，若小車的總質量為M，鉤碼總質量為m(m遠小于M)，重力加速度為g，可認為小車釋放后受到的合外力大小為_________

（3）該實驗中，保證小車所受合力不變，探究加速度與小車質量的關系，采用圖像法處理數據。為了比較容易地看出加速度a與質量M的關系，應作_________

A．a-M圖象 B． 圖象 C． 圖象 D． 圖象

（4）保證小車質量不變，探究加速度與所受力的關系時，某同學根據實驗得到數據，畫出F—a圖像如圖所示，那么該同學實驗中出現的問題最可能的是_________

A．平衡摩擦力過度 B．平衡摩擦力不足

（5）某同學在實驗中得到的紙帶如圖所示，已知實驗所用電源的頻率為50Hz．據紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2（結果保留兩位有效數字）．

Answer 1

【答案】 C mg B B 3.2m/s2

【解析】（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應采取的做法是：將木板不帶滑輪的一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動

（2）設小車加速度為a，對小車：F=Ma，對重物：F-mg=ma

聯立解得： ， ，所以重物的質量m遠小于小車的質量M時，可認為F=mg．

（3）根據牛頓第二定律F=Ma，a與M成反比，而反比例函數圖象是曲線，而根據曲線很難判定出自變量和因變量之間的關系，故不能作a-M圖象；但，故a與成正比，而正比例函數圖象是過坐標原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關系，故應作a-圖象，故選B．

（4）圖中圖象與縱軸的截距大于0，說明在拉力不等于一定值時，才有加速度，說明平衡摩擦力時斜面的傾角過小或平衡摩擦力不足，故選B．

（5）根據紙帶的數據得出相鄰的計數點間的位移之差相等，即△x=0.51cm，根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==3.2m/s2