Question

在“探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中
（1）以下操作正確的是

BC

A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將重物用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將紙帶連接在小車上并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
C．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先放開小車，后接通電源．
（2）為了更直接地反映物體的加速度a與物體質(zhì)量m的關(guān)系，往往用a-

1

m

關(guān)系圖象表示出來．如果a-

1

m

圖象是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，則說明

物體的加速度與質(zhì)量成反比

．
（3）如圖是該實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，打點(diǎn)頻率50Hz．O點(diǎn)為打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D、E、F、G是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，OA=17.65cm、AB=11.81cm、BC=14.79cm、CD=17.80cm、DE=20.81cm、EF=23.80cm、FG=26.79cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行處理．物體的加速度是

3.00

m/s2，打F點(diǎn)時(shí)的速度是

2.53

m/s．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）平衡摩擦力是讓小車所受的滑動摩擦力等于小車所受重力沿斜面的分量，即mgsinθ=μmgcosθ，為了充分利用紙帶，應(yīng)先接通電源待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車．
（2）根據(jù)牛頓第二定律F=ma可得物體的加速度a=

F

m

，故在合外力F一定的情況下，a與

1

m

成正比，且圖象過坐標(biāo)原點(diǎn)．

解答：解：（1）A、平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，是小車沿木板運(yùn)動，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動．故A錯(cuò)誤．
B、平衡摩擦力是否到位，是要通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動來判斷的．故B正確．
C、每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，小車的重力沿斜面向下的分量等于小車所受的滑動摩擦力，即mgsinθ=μmgcosθ，故不需要重新平衡摩擦力，故C正確．
D、實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車，這樣可以充分利用紙帶，故D錯(cuò)誤．
故答案為：BC． 
（2）根據(jù)牛頓第二定律F=ma可得物體的加速度a=

F

m

，故在合外力F一定的情況下，a與

1

m

成正比，且圖象為過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，即物體的加速度與質(zhì)量成反比．
故答案為：物體的加速度與質(zhì)量成反比．
（3）由圖可知，OA段不準(zhǔn)確，故應(yīng)從A點(diǎn)開始計(jì)算；因每兩點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)，故兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=5×0.02s=0.1s；則由逐差法可得：
a=

xDG-xAD

9T2

=3.00m/s2
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度有：
vF=

xEG

2T

=2.53m/s
故答案為：3.00，2.53．

點(diǎn)評：對于實(shí)驗(yàn)中的每一步都要知其然更要知其所以然，只有這樣才能學(xué)得深學(xué)得透，才能做到舉一反三，比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．