Question

【題目】（1）為了“探究加速度與力、質量的關系”，現提供了如圖甲所示的實驗裝置．

①下列做法正確的有____________．

A．平衡摩擦力時，用細線一端掛空砝碼盤，另一端與小車相連，將木板適當傾斜，使小車在木板上近似做勻速直線運動

B．每次改變砝碼及砝碼盤總質量之后，應重新平衡摩擦力

C．應讓砝碼及砝碼盤總質量遠大于小車及里面鉤碼的總質量

D．在砝碼及砝碼盤總質量遠小于小車及里面鉤碼的總質量時可以近似認為小車受到的拉力等于砝碼及砝碼盤的重力

②有一組同學保持小車及車中的砝碼質量一定，探究加速度a與所受外力 F的關系，他們在軌道水平和傾斜兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a—F圖線，如圖乙所示．圖線________（選填“I”或“II”）是在軌道水平情況下得到的；滑塊和軌道間的動摩擦因數 μ=__________（g取10m/s2）．

（2）如圖所示是某同學用打點計時器研究小車做勻變速直線運動時得到的一條紙帶．圖中A、B、C、D、E是按打點先后順序依次選取的計數點，相鄰計數點間的時間間隔T＝0.1s．由圖中的數據可計算得出，打C點時小車的速度大小是____________m/s，小車運動的加速度大小是____________m/s2．（保留均兩位有效數字）

Answer 1

【答案】 D II 0.2 0.24 0.80

【解析】（1）平衡摩擦力時，應將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，使小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動．故A錯誤．每次改變小車的質量時，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故B錯誤．在砝碼及砝碼盤總質量遠小于小車及里面鉤碼的總質量時，可以近似認為小車受到的拉力等于砝碼及砝碼盤的重力，所以應讓砝碼及砝碼盤總質量遠小于小車及里面鉤碼的總質量，故C錯誤，D正確．故選D．
（2）由圖線Ⅰ可知，當F=0時，a≠0．也就是說當繩子上沒有拉力時小車就有加速度，該同學實驗操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力時木板的右端墊得過高．所以圖線A是在軌道右側抬高成為斜面情況下得到的．圖線Ⅱ中，F不等于零是，a仍然為零，可知未平衡摩擦力，圖線Ⅱ是在軌道水平情況下得到的．
在水平軌道上，根據牛頓第二定律得F-μmg=ma，解得a=μg，可知縱軸截距μg=2，解得μ=0.2；
（3）C點的瞬時速度

根據△x=aT2，運用逐差法得，．