Question

【題目】用如圖甲所示的裝置進行“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中．

（1）若小車的總質量為M，砝碼和砝碼盤的總質量為m，則當滿足 條件時，可認為小車受到合外力大小等于砝碼和砝碼盤的總重力大小．

（2）在探究加速度與質量的關系實驗中，下列做法中正確的是 ．

A．平衡摩擦力時，不應將裝砝碼的砝碼盤用細繩通過定滑輪系在小車上

B．每次改變小車的質量時，都需要重新平衡摩擦力

C．實驗時，先接通打點計時器電源，再放開小車

D．小車運動的加速度可由牛頓第二定律直接求出

（3）甲同學通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a．如圖乙是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標出了5個計數點，在相鄰的兩個計數點之間還有4個打點未標出，計時器打點頻率為50Hz，則小車運動的加速度為 m/s2（保留兩位有效數字）．

（4）乙同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質量M，得到小車的加速度a與質量M的數據，畫出a ~圖線后，發現當較大時，圖線發生彎曲．該同學后來又對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發生彎曲的現象．則該同學的修正方案可能是 ．

A．改畫a與的關系圖線

B．改畫a與的關系圖線

C．改畫 a與的關系圖線

D．改畫a與的關系圖線

Answer 1

【答案】（1）M>>m；（2）AC；（3）0．45；（4）A

【解析】

試題分析：（1）小車所受的合力等于繩子的拉力，對整體運用牛頓第二定律得：，

隔離對M分析，有：，當時，可認為小車受到合外力大小等于砝碼乙和砝碼盤的總重力。

（2）在該實驗中，我們認為繩子的拉力就等于小車所受的合外力，故在平衡摩擦力時，細繩的另一端不能懸掛裝砝碼的砝碼盤，故A正確；由于平衡摩擦力之后有，故，所以無論小車的質量是否改變，小車所受的滑動摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質量時不需要重新平衡摩擦力，故B錯誤；實驗時應先接通電源然后再放開小車，故C正確；小車的加速度應根據打點計時器打出的紙帶求出，不能由牛頓第二定律求出，故D錯誤。

（3）每打五個點取一個計數點，又因打點計時器每隔打一個點，所以相鄰兩計數點間的時間，根據，則：。

（4）分別對小車與砝碼列出牛頓第二定律，對小車有，對砝碼有，兩式聯立可得，作圖時應作出圖象，故選項A正確。