Question

【題目】某同學(xué)利用圖 1 所示的實(shí)驗(yàn)裝置在做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，

（1）圖 2 為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的 5 個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次為 A、 B、C、D 和 E，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有 4 個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用交流電源 的頻率為 50Hz．由紙帶量出相鄰的計(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, 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下 C 點(diǎn)時(shí)，小車的速度大小為_____m/s，小 車的加速度大小為_____m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）某同學(xué)探究“保持物體所受合外力不變，其加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，作出如圖 3所示的圖象，由圖象可知，小車受到的合外力的大小是__________N.

（3）該同學(xué)探究“保持物體質(zhì)量不變，其加速度與所受合外力的關(guān)系”時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測 得的數(shù)據(jù)得出的 a-F 圖線，如圖 4 所示，圖線既不過原點(diǎn)，又不是直線，其原因可能是（__________）

A.實(shí)驗(yàn)中摩擦力沒有平衡

B.實(shí)驗(yàn)中摩擦力平衡過度

C.實(shí)驗(yàn)中繩子拉力方向沒有跟平板平行

D.實(shí)驗(yàn)中未滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量．

Answer 1

【答案】（1）0.49, 0.42 (±0.01都對) （2）0.2 （3）AD

【解析】

（1）中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，利用逐差法求得加速度；（2）根據(jù)圖象，斜率代表合力即可求得；（3）如果沒有平衡摩擦力的話，就會出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí)，物體不動(dòng)的情況。得出圖象彎曲的原因是：配重質(zhì)量沒有達(dá)到遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件。

（1）C點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于BD段的平均速度，故有：

根據(jù)逐差法求得加速度為：

（2）在圖象中，斜率代表合力，故有：

（3）遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí)，物體不動(dòng)的情況，故圖象不過原點(diǎn)的原因是：未平衡摩擦力或木板傾角過小；當(dāng)不滿足配重質(zhì)量＜＜小車質(zhì)量時(shí)，隨m的增大物體的加速度a逐漸減小，故圖象彎曲的原因是：配重質(zhì)量沒有達(dá)到遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件，故選AD。