Question

【題目】在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中。

(1)某組同學用如圖所示裝置，采用控制變量的方法， 來研究小車質量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關系。下列措施中正確的是:_____

A．平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝碼，使小車能勻速滑動。

B.實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力

C.每次改變拉小車拉力后都需要重新平衡摩擦力

D. 實驗中應先放小車，然后再開打點計時器的電源

（2）實驗中，為了保證塑料桶的總重力近似等于使小車做勻加速運動的拉力，塑料桶的總質量與小車和車上砝碼的總質量之間應滿足的條件是___________。這樣，在改變小車上砝碼的質量時，只要塑料桶的總質量不變，就可以認為小車所受拉力幾乎不變。

(3)某次實驗中得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點起，每五個打印點取一個點作為計數(shù)點，分別標明0、1、2、3、4 ，量得x1=30.0mm，x2=36.0mm，x3=42.0mm，x4=48.0mm，則小車通過點2時的速度為________m/s，小車的加速度為_______m/s2。（結果保留兩位有效數(shù)字）

(4)某組同學實驗得出數(shù)據，畫出a-F圖像如圖所示，那么該組同學實驗中出現(xiàn)的問題可能是:____________

Answer 1

【答案】 B 0.39 0.60 平衡摩擦力過度

【解析】（1）在該實驗中，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法就是，小車與紙帶相連，小車前面不掛小桶，把小車放在斜面上給小車一個初速度，看小車能否做勻速直線運動，故A錯誤；實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力，故B正確；改變小車的拉力后，不需要重新平衡摩擦力，故C錯誤；實驗時應先接通電源后釋放小車，故D錯誤。所以選B。

（2）設繩子上拉力為F，對小車根據牛頓第二定律有：F=Ma ，對砂桶和砂有：mg-F=ma ，聯(lián)立解得： ，由此可知當M＞＞m時，繩對小車的拉力大小等于塑料桶及塑料桶中砝碼的重力。

（3）交流電的頻率為50Hz，則打點的周期為0.02s，每相鄰兩個計數(shù)點中間都有四個點未畫出，相鄰兩個計數(shù)點的時間T=0.1s，2點的速度等于13段的平均速度： ，根據逐差法可得， ， ，，平均加速度為： ，由以上可得： ，代入數(shù)據解得：a=0.60m/s2。

（4）從圖c可知在拉力F=0時物體的加速度不為0，即合外力不為0，圖c縱軸的截距大于0，說明在無拉力的情況下物體的加速度大于0，即在平衡摩擦力時，平衡摩擦力過度。