Question

【題目】用如圖甲所示裝置做“探究物體的加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)保持小車的質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車受到的合外力，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車后端拖動(dòng)的紙帶測出小車運(yùn)動(dòng)的加速度。

（1）以下實(shí)驗(yàn)操作正確的是______。

A．將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在砝碼及砝碼盤的牽引下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

B．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)線與木板平行

C．先接通電源后釋放小車

D．實(shí)驗(yàn)中小車的加速度越大越好

（2）先接通電源，小車由靜止釋放，獲得的一條紙帶如圖乙，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔

為0.02s。他從比較清晰的A點(diǎn)起，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測量出各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離并標(biāo)在紙帶上各點(diǎn)的下方，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度為______m/s2，打D點(diǎn)時(shí)物塊的速度v=______m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量，在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖乙所示）。

①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______。

②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是______。

A．小車與軌道之間存在摩擦B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D．所用小車的質(zhì)量太大

Answer 1

【答案】BC 0.40 0.18 在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比 C

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)小車不能與砝碼和砝碼盤相連，實(shí)驗(yàn)時(shí)要先接通電源后釋放紙帶，根據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析答題。

（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求出小車的加速度與瞬時(shí)速度。

（3）分析圖示圖象根據(jù)圖象特點(diǎn)分析答題；當(dāng)小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼質(zhì)量時(shí)小車受到的拉力近似等于砝碼重力，當(dāng)砝碼質(zhì)量過大時(shí)小車受到的拉力明顯小于砝碼重力，a-F圖象發(fā)生彎曲。

（1）實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，小車前不掛砝碼及砝碼盤，當(dāng)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤；為使小車受到的拉力等于細(xì)線拉力，應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細(xì)線與木板平行，故B正確；為充分利用紙帶，實(shí)驗(yàn)時(shí)要先接通電源后釋放小車，故C正確；為充分利用紙帶，在紙帶上打適量的點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中小車的加速度不是越大越好，故D錯(cuò)誤；故選BC。

（2）每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：t=0.02×5=0.1s，

由△x=at2可知，小車的加速度：a= =0.40m/s2，

打D點(diǎn)時(shí)小車的速度：vD==0.18m/s；

（3）①由圖示圖象可知，OA段圖線是一條傾斜的直線，a與F成正比，由此可知：在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比；

②當(dāng)小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼與鉤碼盤質(zhì)量時(shí)小車所受拉力近似等于鉤碼與鉤碼盤的重力，當(dāng)鉤碼和鉤碼盤的質(zhì)量較大時(shí)，小車受到的拉力明顯小于鉤碼和鉤碼盤的重力，a與F不成正比，a-F圖線發(fā)生彎曲，故C正確；故選C。