Question

【題目】用圖甲的實驗裝置能完成：實驗1 “探究小車速度隨時間變化的規律”、 實驗2 “探究加速度與力的關系”。

（1）必須平衡摩擦力的是____________（填：實驗1、實驗2、都需要）；

（2）小剛在實驗1中，通過正確測量計算后得到了一些數據如下表所示，他利用Excel軟件作出了v-t圖像，并分別用線性和指數添加了趨勢線，如圖甲、乙所示。

①圖中圖_____________的連接更符合小車的實際運動情況？

②由圖像得出的實驗結論是小車做________________運動；

③寫出小車速度隨時間變化的關系式_________________。

（3）小明想用砂桶及砂的重力代替小車受到的合外力，為了減少這種做法而帶來的實驗誤差，小明先做了兩方面的調整措施：

①用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是消除____________的影響，使小車所受合外力F等于繩對小車的拉力．在進行小車在長木板上勻速滑下的調整時，小車后面的紙帶________________（填“要”或“不要）同時穿上并穿過打點計時器。

②實驗中由于繩對小車的拉力_________（選填“大于”、“等于”、“小于”）重物的重力，會給實驗帶來系統誤差．為減小此誤差，實驗中要對小車質量M和重物質量m進行選取，以下四組數據中最合理的一組是__________

A.M=200g，m=40g、60g、80g、100g、120g、140g

B. M=200g，m=30g、35g、40g、45g、50g、55g

C. M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

D. M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g

Answer 1

【答案】 實驗2 甲 勻加速直線 v=0.26+2.6t 摩擦阻力 要 小于 D

【解析】（1）研究勻變速直線運動實驗不需要平衡摩擦力，探究加速度與力的關系實驗需要平衡摩擦力，故實驗2需要；（2）①對小車的運動，需要擬合直線，而不是曲線，更不能把各點簡單連接起來．②根據擬合出的直線，可以知道，小車的速度隨時間均勻增加，故小車做勻加速直線運動．③由表中數據可知，初速度為，加速度為，則小車速度隨時間變化的關系式；（3）①為了消除小車所受摩擦力對實驗的影響，在該實驗中需要將長木板的一端墊起適當的高度．平衡摩擦力時應當將穿過打點計時器的紙帶連在小車上，調整長木板的傾斜度，讓小車拖著紙帶做勻速直線運動，同時要調整長木板上滑輪的高度使細線與長木板平行. ②重物與小車一起加速運動，因此重物對小車的拉力小于重物的重力，當盤和盤中砝碼的重力的大小關系得出只有時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，因此D組數據比較符合要求．