Question

【題目】如圖甲為某同學設計的“探究加速度與物體所受合力F及質量m的關系”實驗裝置簡圖,A為小車,B為打點計時器,C為裝有砝碼的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板。在實驗中細線對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重力,小車運動的加速度a可用紙帶上的點求得。

(1)關于該實驗,下列說法中正確的是________

A.用砝碼和小桶的總重力來表示F,對實驗結果會產生誤差

B.為消除摩擦力對實驗的影響,可以把木板D的左端適當墊高

C.使用打點計時器時先使紙帶運動,再接通電源

D.木板D的左端被墊高后,圖中細線應保持與木板表面平行

(2)圖乙是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4是計數點,每相鄰兩計數點間還有4個打點(圖中未標出),計數點間的距離如圖所示,由紙帶求出小車的加速度a=____m/s2(加速度a的計算結果保留2位有效數字)。

(3)如圖(a),甲同學根據測量數據作出的a-F圖線,說明實驗存在的問題是_________.

(4)乙、丙同學用同一裝置做實驗,畫出了各自得到的a-F圖線如圖(b)所示,兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同?______________.

(5)在“探究加速度與質量的關系”時,保持砝碼和小桶質量不變,改變小車質量m,分別測得小車的加速度a與對應的質量m數據如表:

次數	1	2	3	4	5
小車的加速度a/(m·s-2)	1.25	1.00	0.80	0.50	0.40
小車的質量m/kg	0.400	0.500	0.625	1.000	1.250
小車質量的倒數m-1/kg-1	2.50	2.00	1.60	1.00	0.80

利用表中數據,在丙圖坐標紙中選擇合適物理量為坐標軸建立坐標系,作出直觀反映a與m關系的圖象__________;從圖線可得到的結論是____________.

Answer 1

【答案】ABD 0.50 沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠 小車及車上的砝碼的總質量不同 在合外力一定時,物體的加速度與物體的質量成反比

【解析】

(1)根據探究加速度與物體所受合力F及質量m的關系實驗操作以及注意事項進行判斷；(2)每相鄰兩計數點間還有4個打點，故相鄰計數點的間隔是0.1s，再利用逐差法求出小車的加速度；(3)要想直觀作出反映a與m關系的圖象，需要作出圖線，根據表中數據描點連線即可．通過作出的圖象得出實驗結論．

(1)A、砝碼和小桶的總重力不僅使小車獲得加速度,也使砝碼和小桶自身獲得加速度,故小車受到的拉力要小于砝碼和小桶的總重力,所以用砝碼和小桶的總重力來表示F,對實驗結果會產生誤差,A正確;

B、為消除摩擦力對實驗的影響,實驗前需要先平衡摩擦力,具體方法是將木板D的左端適當墊高,B正確;

C、實驗時應先接通電源,后釋放紙帶,C錯誤與;

D、細線與木板表面平行時,可以使細線對小車的拉力全部用來使小車獲得加速度,從而減小實驗誤差,D正確.

故選ABD.

(2)用逐差法求小車運動的加速度am/s2=0.50 m/s2.

(3)題圖(a)中是因為沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠.

(4)在a-F圖象中,圖線的斜率表示質量的倒數,所以兩個同學做實驗時,小車及車中砝碼的總質量不同.

(5)要想作出直觀反映a與m關系的圖象,需要作出,如圖所示:

從圖線可得:在合外力一定時,物體的加速度與物體的質量成反比.