Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做探究加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。

(1)關(guān)于下列實(shí)驗(yàn)操作，正確的是________。

A.調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳�木塊的細(xì)繩與長木板保持平行

B.每次小車都要從同一位置開始運(yùn)動(dòng)

C.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先放小車，然后再開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

D.通過增減小車上的砝碼改變小車質(zhì)設(shè)后，不需要重新平衡摩擦力

(2)為使小車所受合外力等于細(xì)線的拉力，應(yīng)采取的措施是___________；要使細(xì)線的拉力等于砝碼的總重力，應(yīng)滿足的條件是________。

(3)小組成員中甲、乙兩同學(xué)先后在同一實(shí)驗(yàn)裝置中做研究加速度與合外力關(guān)系實(shí)驗(yàn)，其中一個(gè)同學(xué)在軌道水平情況下做的實(shí)驗(yàn)，而另一個(gè)同學(xué)在軌道傾斜的情況下做的實(shí)驗(yàn)，得到了 a — F圖像中①、②兩條圖線。則圖線______ (填"①”或“②”）是在軌道傾斜情況下得到的；小車及車中砝碼的總質(zhì)量m =________kg。

Answer 1

【答案】AD 平衡摩擦力 小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼的總質(zhì)量 ① 2.5kg

【解析】

(1)A、調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳�小車的�?xì)繩與長木板保持平行,所以A選項(xiàng)是正確的;

B、小車的釋放位置對(duì)該實(shí)驗(yàn)沒有影響,不要求每次在同一位置,故B錯(cuò)誤;

C、實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源,再釋放小車,故C錯(cuò)誤;

D.通過增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力,即不需要重新調(diào)整木板的傾斜程度,所以D選項(xiàng)是正確的.

(2) 為使小車所受合外力等于細(xì)線的拉力，應(yīng)采取的措施是把不帶滑輪的一端抬高，平衡小車運(yùn)動(dòng)中的摩擦力；

以整體為對(duì)象： ，則小車的加速度為：

再以小車及車中的砝碼為研究對(duì)象，可以求出繩子的拉力，即：

當(dāng) 可以近似認(rèn)為

所以要認(rèn)為繩子拉力等于砂和砂桶的重力，則必須滿足條件

(3)由①圖象可以知道,當(dāng)F=0時(shí),加速度不等于零.也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)小車就有加速度,該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過大,即傾角過大,平衡摩擦力時(shí)木板的右端墊得過高，圖線①是在軌道傾斜情況下得到的;在水平軌道上,因?yàn)槭艿侥Σ亮?/span>,拉力不為零時(shí),加速度仍然為零,可以知道圖線②是在軌道水平的情況下得到的.

根據(jù)牛頓第二定律得解得：,圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù),則

故本題答案是：(1). AD (2). 平衡摩擦力 (3). 小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼的總質(zhì)量 (4). ① (5). 2.5kg