Question

【題目】小明同學(xué)用如圖甲所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．

（1）在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，下列做法中正確的是
A.平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)將裝砝碼的砝碼盤用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上
B.每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，都需要重新平衡摩擦力
C.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再放開小車
D.小車運(yùn)動(dòng)的加速度可由牛頓第二定律直接求出
（2）通過(guò)對(duì)小車所牽引紙帶的測(cè)量，就能得出小車的加速度a．如圖乙是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打印點(diǎn)未標(biāo)出，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度為m/s2 ， 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)3時(shí)小車的瞬時(shí)速度為m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
（3）在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)的處理作出了a﹣F圖象，如圖丙所示，則
①圖中的力F理論上指 ， 而實(shí)驗(yàn)中卻用表示．（選填字母符號(hào)）
A．砝碼和砝碼盤的重力 B．繩對(duì)小車的拉力 C．小車的重力
②此圖中直線發(fā)生彎曲的原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）A,C
（2）0.45,0.49
（3）B,A,砝碼和砝碼盤的質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量
【解析】解：（1）A、平衡摩擦力時(shí)，裝砝碼的砝碼盤不能用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車上，只能將小車和紙帶相連后去平衡摩擦力，故A正確；

B、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以無(wú)論小車的質(zhì)量是否改變，小車所受的滑動(dòng)摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質(zhì)量時(shí)不需要重新平衡摩擦力，故B錯(cuò)誤；

C、在本實(shí)驗(yàn)中為了更穩(wěn)定打點(diǎn)，并且增長(zhǎng)紙帶的有效長(zhǎng)度，故應(yīng)先打開電源，再放小車，故C正確；

D、如果根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，則失去了驗(yàn)證加速度與力和質(zhì)量間關(guān)系的意義，加速度根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶計(jì)算，故D錯(cuò)誤；

故選：AC（2）每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，又因打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，所以相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間T=0.1s；

在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)即：△x=aT2，

逐差法知：a= = = =0.45

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的速度等于該過(guò)程中的平均速度有：

；（3）①圖中的力F理論上指繩對(duì)小車的拉力，即B，而實(shí)驗(yàn)中卻用砂和砂桶的重力，即A．②設(shè)小車的加速度為a，繩子拉力為F，以砝碼和砝碼盤為研究對(duì)象得：

mg﹣F=ma

以小車為研究對(duì)象F=Ma

解得：a=

故：F=Ma= 所以要使得繩子拉力等于砝碼和砝碼盤的重力大小，必有m＜＜M，

而不滿足m＜＜M時(shí)，隨m的增大物體的加速度a逐漸減�。�

故圖象彎曲的原因是：砝碼和砝碼盤的質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量．

所以答案是：（1）AC；（2）0.45，0.49；（3）①B，A； ②砝碼和砝碼盤的質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量