Question

如圖1所示，為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖．圖中A為小車(chē)，B為砝碼及砝碼盤(pán)，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車(chē)通過(guò)紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50Hz交流電．小車(chē)A的質(zhì)量為m₁，砝碼砝碼盤(pán)B的質(zhì)量為m₂．

（1）下列說(shuō)法正確的是

D

A．每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力
B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車(chē)后接通電源
C．本實(shí)驗(yàn)m₂應(yīng)遠(yuǎn)大于m₁
D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-

1

m1

圖象
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測(cè)量得到的a-F圖象，可能是圖2中的圖線(xiàn)

丙

．（選填“甲”、“乙”、“丙”）
（3）如圖3所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出．由此可求得第二個(gè)點(diǎn)的速度為

0.26

m/s，小車(chē)的加速度大小

0.49

m/s²．（全部結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留二位）

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要提前做的工作有兩個(gè)：①平衡摩擦力，每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，不用重新平衡摩擦力，因?yàn)閒=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了．②讓小車(chē)的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m．
（2）如果沒(méi)有平衡摩擦力的話(huà)，就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí)，物體不動(dòng)的情況．
（3）小車(chē)做的是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，可由△x=at²求解加速度．

解答：解：（1）A：平衡摩擦力，假設(shè)木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故A錯(cuò)誤．
B：實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車(chē)，故B錯(cuò)誤．
C：只有滿(mǎn)足m₂應(yīng)遠(yuǎn)小于m₁的條件，才能認(rèn)為托盤(pán)和砝碼的重力等于小車(chē)的拉力，故C錯(cuò)誤．
D：F=ma，所以：a=

1

m1

F，當(dāng)F一定時(shí)，a與

1

m1

成正比，故D正確．
故選：D
（2）遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí)，物體不動(dòng)的情況．故圖線(xiàn)為丙．
（3）設(shè)第1段位移為：x₁，第2段位移為：x₂，
計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每?jī)蓽y(cè)量點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，說(shuō)明時(shí)間間隔T=0.1s
打點(diǎn)2時(shí)小車(chē)的速度v=

x1+x2

2T

=

0.024+0.0289

0.2

=0.26m/s
由△x=aT²得：
即：0.49×10^-2=a×0.1²
解得：a=0.49m/s²
故答案為：（1）D；（2）丙；（3）0.26；0.49

點(diǎn)評(píng)：會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析分析為什么要平衡摩擦力和讓小車(chē)的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，且會(huì)根據(jù)原理分析實(shí)驗(yàn)誤差．