Question

20．在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗時：

（1）當作用力一定時，探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，以下做法正確的是B
A．平衡摩擦力時，應(yīng)將裝砝碼的托盤用細線通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源
D．實驗數(shù)據(jù)處理時應(yīng)作a-m圖象尋找加速度與質(zhì)量的關(guān)系
（2）甲、乙兩同學用同一裝置做探究實驗，畫出了各自如圖1所示的a-F的圖象，從圖象可知兩個同學做實驗時的質(zhì)量取值不同，其中乙同學的取值較大．
（3）在探究a與m的關(guān)系時，當增加小車的質(zhì)量時，為了使小車所受外力F一定，必須增大斜面的傾角θ．
（4）在m一定時，測得a與F的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

a/m/s2	1.98	4.06		8.12
F/N	1.00	2.00	3.00	4.00

請你根據(jù)圖2紙帶以及提供的數(shù)據(jù)補充上表中的空格，該數(shù)值應(yīng)為6.03m/s²，其中s₁=3.67cm，s₂=9.61cm，s₃=15.69cm，s₄=21.75cm，s₅=27.78cm，s₆=33.74cm．圖2中從A點開始每打五個點取一個計數(shù)點．從表中數(shù)據(jù)可知，實驗的結(jié)論是：m一定時，a與F成正比．

Answer 1

分析 探究加速度與拉力的關(guān)系實驗時，要平衡摩擦力，平衡摩擦力時，要求小車在無動力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．小車的加速度應(yīng)根據(jù)打點計時器打出的紙帶求出；平衡摩擦力時，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以約掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作過程是先接通打點計時器的電源，再放開小車，a-F圖象的斜率等于物體的質(zhì)量，故斜率不同則物體的質(zhì)量不同．根據(jù)逐差法可以得出加速度．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力時，不能將裝砝碼的托盤用細線通過定滑輪系在小車上．故A錯誤．
B、每次改變小車的質(zhì)量，不需要重新平衡摩擦力．故B正確．
C、實驗時先接通電源，再放開小車．故C錯誤．
D、探究a與m的關(guān)系時，應(yīng)作a-$\frac{1}{m}$圖線．故D錯誤．
故選：B
（2）據(jù)圖象可知，在質(zhì)量一定的情況下，加速度與力成正比，圖象的斜率就表示物體質(zhì)量的倒數(shù)，因此兩位同學做實驗時，所取物體的質(zhì)量不同．乙斜率小，表示物體的質(zhì)量大．
（3）在摩擦力已平衡的情況下，斜面的傾角須保持不變；但若未平衡摩擦力，增大了小車的質(zhì)量，就增加了摩擦力，此時應(yīng)增大斜面的傾角θ．
（3）由于相鄰的計數(shù)點間的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度．
小車運動的加速度計算表達式為a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{3}-{s}_{2}-{s}_{1}}{9{T}^{2}}$
帶入數(shù)據(jù)得a=6.03m/s²，
從表中數(shù)據(jù)可知，實驗的結(jié)論是 m一定時，a與F成正比．
故答案為：（1）B；（2）質(zhì)量，乙；（3）增大斜面的傾角θ；（4）6.03； m一定時，a與F成正比

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及實驗需注意的事項，掌握平衡摩擦力的方法，注意不能將裝砂的小桶用細繩通過定滑輪系在小車上，能根據(jù)作差法求出加速度．