Question

【題目】在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí),采用如圖a所示的實(shí)驗(yàn)裝置。小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示。

圖a 圖b

(1)若已平衡好摩擦力,在小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中繩子拉力FT=______,當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足______時(shí),才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力。

(2)某一組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來(lái)做實(shí)驗(yàn),其具體操作步驟如下,以下做法正確的是_____。

A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上

B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),需要重新平衡摩擦力

C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再放開(kāi)小車

D.用天平測(cè)出m以及小車質(zhì)量M,小車運(yùn)動(dòng)的加速度可直接用公式求出

(3)某小組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度a與所受外力F的關(guān)系,由于他們操作不當(dāng),這組同學(xué)得到的a-F關(guān)系圖象如圖b所示,其原因是①______________________________________。

②____________________________________________________。

(4)圖c是某次實(shí)驗(yàn)中得到的紙帶。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源頻率為50 Hz,每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出,求出小車下滑的加速度為____________m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】(1)mg Mm；(2)C；(3)①平衡摩擦力不夠或沒(méi)有平衡摩擦力；②沒(méi)有滿足Mm；(4)1.58

【解析】

（1）對(duì)小車FT=Ma，對(duì)盤：mg-FT=ma

聯(lián)立解得：FT=mg

當(dāng)Mm時(shí)，F(xiàn)T=mg；

（2）A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)使拖著紙帶的小車不掛盤及盤中的砝碼，使小車做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.平衡摩擦力后，小車重力沿斜面向下的分力等于摩擦力，所以每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力，故B錯(cuò)誤；

C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再放開(kāi)小車，故C正確；

D.小車運(yùn)動(dòng)的加速度應(yīng)根據(jù)打出的紙帶求出，故D錯(cuò)誤。

故選：C

（3）①由圖像可知，當(dāng)力大于某一值后才有加速度，說(shuō)明平衡摩擦力不夠或沒(méi)有平衡摩擦力；

②隨著拉力的增大，圖線發(fā)生了彎曲，說(shuō)明不滿足Mm的條件；

（4）計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s。根據(jù)逐差法：m/s2=1.58m/s2