Question

3．“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗裝置如圖1所示．

（1）下列說法正確的是CD
A．平衡摩擦力時，要用細(xì)繩把裝砂的小桶通過定滑輪拴在小車上
B．平衡摩擦力后，如果改變了小車上砝碼的數(shù)量，應(yīng)重新平衡摩擦力
C．要將小桶和砂子的總重力mg當(dāng)做小車（質(zhì)量為M）受到的細(xì)繩拉力，必須使M》m
D．實驗時應(yīng)先接通電源再釋放小車
（2）某同學(xué)在沒有平衡摩擦力的情況下，保持小車及砝碼的質(zhì)量不變，測得5組小車加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如表所示．

F（N）	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a（m/s2）	0.10	0.21	0.29	0.32	0.49

據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出a-F圖象并由圖象得出以下兩個數(shù)據(jù)：（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
①小車與長木板之間的最大靜摩擦力大小為0.10N；
②小車的質(zhì)量為1.0kg．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理以及實驗中的注意事項確定正確的操作步驟．
（2）作出a-F圖線，結(jié)合圖線的橫軸截距求出最大靜摩擦力，結(jié)合圖線的斜率求出小車的質(zhì)量．

解答 解：（1）平衡摩擦力時，不能將裝砂的小桶通過定滑輪拴在小車上，應(yīng)讓小車拖著紙帶運動，故A錯誤．
B、平衡摩擦力后，改變小車的質(zhì)量，不需要重新平衡摩擦力，故B錯誤．
C、為了使小桶和砂子的總重力mg等于繩子的拉力，必須滿足小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶和砂的質(zhì)量m，故C正確．
D、實驗時應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故D正確．
故選：CD．
（2）在a-F圖象中根據(jù)所給的數(shù)據(jù)描點．用一條直線連接這些點（連接時要讓盡可能多得點落在直線上，讓其它的點盡可能分布在直線的兩側(cè)）．
所以a-F圖象如圖所示．
①由圖可知，橫軸截距表示小車與長木板之間的最大靜摩擦力，則f=0.10N．
②圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，則有：$k=\frac{1}{m}=\frac{0.60}{0.70-0.10}=1$，
解得：m=1.0kg．
故答案為：（1）CD；（2）①0.10；②1.0．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理，掌握描點作圖的方法，通過圖線的斜率和截距求解最大靜摩擦力和小車的質(zhì)量．