Question

【題目】在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的活動(dòng)中：

(1)某同學(xué)在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，將實(shí)驗(yàn)器材組裝成如圖1所示。請(qǐng)你指出該裝置中兩處錯(cuò)誤或不妥之處：

①______________________；

②_________________________；

(2)改正實(shí)驗(yàn)裝置后，該同學(xué)順利地完成了實(shí)驗(yàn)。圖2是他在實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，由圖中的數(shù)據(jù)可算得小車的加速度a為____m/s2；（圖中數(shù)據(jù)單位均為cm，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(3)為保證繩子對(duì)小車的拉力約等于沙桶和沙子的重力mg，則沙桶和沙子的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M應(yīng)滿足的關(guān)系是：______；

(4) 驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，在研究加速度a與小車的質(zhì)量M的關(guān)系時(shí)，由于沒(méi)有注意始終滿足(3)中的條件，結(jié)果得到的圖像應(yīng)是圖中的（____）

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池，應(yīng)使用交流電源 小車初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn) 0.19 M>>m D

【解析】

（1）[1][2]由該實(shí)驗(yàn)裝置可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該用低壓交流電（圖中干電池為直流電源），小車離定滑輪太近（離打點(diǎn)計(jì)器較遠(yuǎn)），小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)距左端較遠(yuǎn)，這樣便于小車運(yùn)動(dòng)一段過(guò)程，從而能準(zhǔn)確測(cè)量小車的加速度，減小誤差，木板處于水平狀態(tài)，因此沒(méi)有進(jìn)行平衡摩擦力操作。

（2）[3]相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，設(shè)第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到第二個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離為x1，以后各段分別為x2、x3、x4，根據(jù)逐差法可以求出加速度的大小

（3）[4]設(shè)繩子上拉力為F，對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有

F=Ma

對(duì)砂桶和砂有

mg-F=ma

由此解得

由此可知當(dāng)M>>m時(shí)，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力。

（4）[5]隨著的增大，小車質(zhì)量在減小，因此小車質(zhì)量不再滿足遠(yuǎn)大于砂和小砂桶的質(zhì)量，加速度不可能一直均勻增大，加速度的增大幅度將逐漸減小，最后趨近與定值g，選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選D。