Question

【題目】如圖所示為兩位同學(xué)探究“物體的加速度與其質(zhì)量、所受合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。

（1）實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，首先平衡摩擦力，他們將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高些后，在不掛砝碼盤(pán)的情況下，使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后，先接通電源，后用手輕撥小車，小車便拖動(dòng)紙帶在木板上自由運(yùn)動(dòng)。若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器第一次在紙帶上打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)越來(lái)越稀疏（從打出的點(diǎn)的先后順序看），則第二次打點(diǎn)前應(yīng)將長(zhǎng)木板底下的小木塊墊的比原先更加________（選填“高”或“低”）些；重復(fù)以上操作步驟，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列__________的計(jì)時(shí)點(diǎn)，便說(shuō)明平衡摩擦力合適。

（2）平衡摩擦力后，在____________的條件下，兩位同學(xué)可以認(rèn)為砝碼盤(pán)（連同砝碼）的總重力近似等于小車所受的合外力。

（3）接下來(lái)，兩位同學(xué)先保持小車的質(zhì)量不變的條件下，研究小車的加速度a與受到的合外力的關(guān)系。如圖乙所示是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的小車加速度a與盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m之間的實(shí)驗(yàn)關(guān)系圖象。設(shè)圖中直線斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓第二定律成立，則小車的質(zhì)量M為___________。（重力加速度g不已知）

（4）然后，兩位同學(xué)在保持小車受到的拉力不變的條件下，探究小車的加速度a與其質(zhì)量M的關(guān)系。他們通過(guò)給小車中增加砝碼來(lái)改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫(huà)出a-1/M圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)1/M較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲。于是，兩位同學(xué)又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，那么，兩位同學(xué)的修正方案可能是（_____）

A.改畫(huà)a與（M+m）的關(guān)系圖線 B.改畫(huà)a與m/M

C.改畫(huà)a與1/（M+m）的關(guān)系圖線 D.改畫(huà)a與

Answer 1

【答案】低點(diǎn)間隔均勻在砝碼盤(pán)（連同砝碼）的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量k/bC

【解析】

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器第一次在紙帶上打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)越來(lái)越稀疏，說(shuō)明小車做加速運(yùn)動(dòng)，平衡摩擦力過(guò)度，小木塊墊的過(guò)高了，則第二次打點(diǎn)前應(yīng)將長(zhǎng)木板底下的小木塊墊的比原先更加低些；重復(fù)以上操作步驟，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)跡間隔均勻的計(jì)時(shí)點(diǎn)，便說(shuō)明小車做勻速運(yùn)動(dòng)了，平衡摩擦力合適。

（2）平衡摩擦力后，在在砝碼盤(pán)（連同砝碼）的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件下，兩位同學(xué)可以認(rèn)為砝碼盤(pán)（連同砝碼）的總重力近似等于小車所受的合外力。

（3）根據(jù)牛頓第二定律可知： ，變形可得： ，由題可知： , ，解得 ；

（4）兩同學(xué)通過(guò)給小車增加砝碼來(lái)改變小車的質(zhì)量M，故小車的質(zhì)量應(yīng)為M+m，作圖時(shí)應(yīng)作出 圖象，故選C；