Question

【題目】如圖為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖．槽碼的質(zhì)量為m，小車和車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量為M。實(shí)驗(yàn)中小車所受的拉力F可認(rèn)為與槽碼所受的重力相等．

（1）實(shí)驗(yàn)中，為了硬細(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，硬細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．接下來把木板的另一端墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受牽引時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板做________運(yùn)動(dòng)（選填以“勻速”或“勻加速”）；

（2）實(shí)驗(yàn)中需滿足槽碼的質(zhì)量m_________小車及車內(nèi)砝碼總質(zhì)量M（選填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于"或“等于”）；

（3）下圖是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7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、sEF=5.91cm，sFG=6.35cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，則C點(diǎn)的速度vC=_______m/s，小車的加速度大小為a=_______m/s2。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。

（4）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出了小車加速度a隨小車和車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量為M的倒數(shù)的圖像的數(shù)據(jù)點(diǎn)，如圖所示，從數(shù)據(jù)點(diǎn)可知該同學(xué)實(shí)操作過程中可能____________（選填“平衡摩擦力不夠”或“平衡摩擦力過度”）

Answer 1

【答案】勻速 遠(yuǎn)小于 0.49 0.43（0.42~0.43均可） 平衡摩檫力過度

【解析】

(1)[1]小車在不受牽引時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板做勻速運(yùn)動(dòng)，即平衡了摩擦力；

(2)[2]對(duì)整體，根據(jù)牛頓第二定律得：，繩子的拉力：

所以當(dāng)槽碼的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車及車內(nèi)砝碼總質(zhì)量M時(shí)，可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于槽碼的重力，因此本實(shí)驗(yàn)中m應(yīng)遠(yuǎn)小于M；

(3)[3][4]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為：T=5×0.02=0.1s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可以求出C點(diǎn)瞬時(shí)速度為：

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=at2可知，加速度為：

(4)[5]由圖可知圖象的斜率表示合外力，從數(shù)據(jù)點(diǎn)可知該同學(xué)實(shí)操作過程中可能平衡摩檫力過度。