Question

【題目】某學習小組在研究加速度與力、質量的關系時，采用如圖甲所示的裝置，通過改變小托盤和砝碼總質量m來改變小車受到的合力，通過加減鉤碼來改變小車總質量M。

(1)實驗中需要平衡摩擦力，應當取下______（選填“小車上的鉤碼”或“小托盤和砝碼”），將木板右端適當墊高，直至小車在長木板上運動時，紙帶上打出來的點均勻分布。

(2)圖乙為實驗中得到的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數點，相鄰兩計數點間還有4個點未畫出，所用交流電的頻率為50Hz，從紙帶上測出x1=3.20cm，x2=4.74cm，x3=6.30cm，x4=7.85cm，x5=9.41cm，x6=10.96cm。小車運動的加速度大小為______m/s2（結果保留三位有效數字）。

(3)在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，在研究加速度a與小車的質量M的關系時，由于沒有注意始終滿足遠大于m的條件，結果得到的圖像應是下圖中的______。

Answer 1

【答案】小托盤和砝碼 D

【解析】

(1)[1]實驗中需要平衡摩擦力，應當取下小托盤和砝碼，將木板右端適當墊高，直至小車在長木板上運動時，紙帶上打出來的點均勻分布，小車做勻速直線運動。

(2)[2]根據逐差公式

得

，，

對三個加速度取平均值得

代入數據解得

(3)[3]在研究加速度跟小車質量M的關系時，保持m不變，改變小車質量M，在小車質量M遠大于重物質量m時，即當滿足時，可以認為小車受到的拉力（合力），此時加速度a與小車質量M成反比，與成正比，以橫軸，a為縱軸，則圖象應是過原點的直線，當小車質量M不遠大于重物質量m時，小車受到的拉力明顯小于重物重力，圖象向下彎曲，故D正確，ABC錯誤。

故選D。