Question

【題目】為了“探究加速度與力、質量的關系”，現提供如圖1所示實驗裝置．請思考探究思路并回答下列問題：

（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．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動

B．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運動

C．將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動

D．將不帶滑輪的木板一端適當墊髙，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運動

（2）該同學在平衡摩擦力后進行實驗，實際小車在運動過程中所受的拉力_____砝碼和盤的總重力（填“大于”、“小于”或“等于”），為了便于探宄、減小誤差，應使小車質量M與砝碼和盤的總質量m滿足_____的條件．

（3）在“探宄加速度與力、質量關系”的實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖2所示，已知相鄰計數點間的時間間隔為T，且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，則計算小車加速度的表達式為a=_____．

Answer 1

【答案】 (1)C； 小于， M＞＞m； （3）

【解析】試題分析：為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應采取做法是將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動；當時，可以用鉤碼的重力代替小車的拉力；根據勻變速直線運動的推論公式可以求出加速度的大小．

（1）實驗前要平衡摩擦力，平衡摩擦力時將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動，故C正確；

（2）小車運動過程中，砝碼和盤向下做加速運動處于失重狀態，砝碼和盤對細線的拉力小于其重力，小車在運動過程中受到的拉力小于砝碼和盤的總重力；

設小車的質量為M，砝碼盤總質量為m，將兩者看做一個整體，對整體有，對小車有，聯立可得，只有當時， ，即當小車質量M遠大于砝碼和盤總質量m時可以近似認為小車受到的拉力等于砝碼和盤的重力．

（3）計數點間的時間間隔為T，根據逐差公式可得，三式相加解得．