Question

【題目】在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某學(xué)生將實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲安裝，準(zhǔn)備接通電源后開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)．

（1）圖中砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M，實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)�力的大小，試�?yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小于所受的合外力，先調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行，接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是_____

A．將長(zhǎng)木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

B．將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋�讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推一下小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

C．將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推一下小車．觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

D．當(dāng)改變小車的質(zhì)量時(shí)，需要重新平衡摩擦力

（2）實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量M和m的選取，才能認(rèn)為繩子的拉力約等于mg，以下最合理的一組是_____

A．M=100g，m=40g、50g、60g、80g、100g、120g

B．M=200g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

C．M=200g，m=40g、50g、60g、80g、100g、120g

D．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

（3）圖乙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為5個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出．量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49cm．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作周期為T=0.02s，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下c點(diǎn)時(shí)的速度大小為：VC=_____m/s（結(jié)果保留2位有效數(shù)字），小車的加速度為：a=_____　

（4）在驗(yàn)證當(dāng)小車的質(zhì)量一定時(shí)，小車的加速度與合外力F的關(guān)系時(shí)，小華所在的實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖所示的a﹣F圖象，其原因可能是___________________；圖線的斜率代表的物理意義是：_______________．

Answer 1

【答案】 （1）B； （2）D； （3）0.49； 0.42； （4）沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)斜面的傾角太�。� 1/M

【解析】（1）為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)，即平衡摩擦力．故B正確、AC錯(cuò)誤．當(dāng)改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.

（2）當(dāng)m＜＜M時(shí)，即當(dāng)沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量，繩子的拉力近似等于沙和沙桶的總重力．因此最合理的一組是D．
（3）相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.1s；由平均速度可求得瞬時(shí)速度；則有： ；利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=at2，sDE-sAB=3a1T2；sEF-sBC=3a2T2；sFG-sCD=3a3T2；則a==0.42m/s2．
（4）在驗(yàn)證當(dāng)小車的質(zhì)量一定時(shí)，小車的加速度與合外力F的關(guān)系時(shí)，小華所在的實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖所示的a-F圖象，其原因可能是沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)斜面的傾角大小；根據(jù)F=Ma得，所以圖線的斜率代表的物理意義是：小車總質(zhì)量的倒數(shù).