Question

【題目】用圖甲所示裝置探究物體的加速度與力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時(shí)保持小車(含車中重物)的質(zhì)量M不變，細(xì)線下端懸掛鉤碼的總重力mg作為小車受到的合力F，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出小車運(yùn)動(dòng)的加速度a.

(1)為了讓細(xì)線下端懸掛鉤碼的總重力作為小車受到的合力F，需滿足的條件是______

(2)關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作，下列說(shuō)祛正確的是______。

A.實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度，使滑輪和小車間的細(xì)線與木板平行

B.平衡摩擦力時(shí)，在細(xì)線的下端懸掛鉤碼，使小車在線的拉力作用下能勻速下滑

C.每次改變小車所受的拉力后都要重新平衡摩擦力

D.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，后釋放小車

(3)圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡未標(biāo)出，測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)間的距離。已知所用電源的頻率為50Hz，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v=___m/s，小車的加速度a=________m/s.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(4)改變細(xì)線下端鉤碼的個(gè)數(shù)，得到a-F圖象如圖丙所示，造成圖線上端彎曲的原因可能是_____。

Answer 1

【答案】M>>m AD 0.32 0.93 隨所掛砝碼質(zhì)量m的增大，不滿足M>>m

【解析】

由題中“用圖甲所示裝置探究物體的加速度與力的關(guān)系”可知，本題考查牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理可分析本題。

（1）[1]因?yàn)殂^碼重力提供的拉力讓小車和鉤碼共同產(chǎn)生加速度，所以有

為了結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)該讓小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量，即M>>m；

（2）[2]平衡摩擦力時(shí)，是小車在不掛鉤碼時(shí)可以勻速下滑，并且每次做實(shí)驗(yàn)都不需要再平衡摩擦力，所以選AD；

（3）[3]打B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，根據(jù)公式

解得

[4]小車加速度可以利用公式

解得

（4）改變細(xì)線下端鉤碼的個(gè)數(shù)，會(huì)讓鉤碼質(zhì)量變大，從而不能滿足M>>m，所以會(huì)導(dǎo)致圖像彎曲。