Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組欲以圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置“探究加速度與物體受力和質(zhì)量的關(guān)系”．圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤(pán)，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車通過(guò)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，小車的質(zhì)量為，小盤(pán)(及砝碼)的質(zhì)量為．(取)

（1）下列說(shuō)法正確的是（_______）

A．實(shí)驗(yàn)時(shí)先放開(kāi)小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

B．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

C．本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)滿足遠(yuǎn)小于的條件

D．在用圖象探究小車加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)作圖象

（2）實(shí)驗(yàn)中，得到一條打點(diǎn)的紙帶，如圖乙所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=0.1s，且AB、CD間距已量出，則小車的加速度大小a=___________m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）某同學(xué)平衡好摩擦阻力后，在保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過(guò)多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的圖象如圖丙所示．若牛頓第二定律成立，則小車的質(zhì)量為__________ ，小盤(pán)的質(zhì)量為__________ ．

（4）實(shí)際上，在砝碼的重力越來(lái)越大時(shí)，小車的加速度不能無(wú)限制地增大，將趨近于某一極限值，此極限值為___________．

Answer 1

【答案】 C 0.78m/s2 2.0 0.06 10

【解析】（1）A、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車，故A錯(cuò)誤；
B、平衡摩擦力，假設(shè)木板傾角為，則有： ， 約掉了，故不需要重新平衡摩擦力，故B錯(cuò)誤；
C、讓小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小盤(pán)和重物的質(zhì)量，因?yàn)椋弘H上繩子的拉力， ，整理，故應(yīng)該是，即實(shí)驗(yàn)中應(yīng)滿足小盤(pán)和重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，才有，故C正確；

D、“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)拉力不變，即不變，應(yīng)作 圖象，故D錯(cuò)誤。

（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式，

則： ；

（3）對(duì)圖象來(lái)說(shuō)，根據(jù)牛頓第二定律： ，則，即圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，圖象的斜率為: ，故小車質(zhì)量為: ；

根據(jù)題意，當(dāng)砝碼重力時(shí)，產(chǎn)生的加速度是由于托盤(pán)作用產(chǎn)生的，

故有: ，解得： ；

（4）當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量時(shí)，鉤碼所受的重力才能作為小車所受外力，

如果增大鉤碼的質(zhì)量，則外力增大，曲線不斷延伸，那么加速度趨向?yàn)?/span>。