Question

【題目】在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示：

(1)在實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行平衡摩擦力，其步驟如下：取下細(xì)線和砂桶，把木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高并反復(fù)調(diào)節(jié)，直到輕推小車，使小車做___________直線運(yùn)動(dòng)

(2)某同學(xué)在探究小車質(zhì)量不變，小車的加速度與小車所受合力間的關(guān)系時(shí)，該同學(xué)平衡小車的摩擦阻力后，為了使小車所受的合力近似等于砝碼的重力，小車的質(zhì)量M和砝碼的質(zhì)量m分別應(yīng)選取下列哪組值最適宜（______）

A．M=500g，m分別為50g、70g、100g、225g

B．M=500g，m分別為20g、30g、40g、50g

C．M=200g，m分別為50g、75g、100g、225g

D．M=200g，m分別為30g、40g、50g、100g

(3)在某次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)得到一條打點(diǎn)清晰的紙帶，并且每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（每相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出），如圖所示，已知每相鄰的2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離為s，且s1＝0.95cm，s2＝2.88cm，s3＝4.80cm，s4＝6.71cm，s5＝8.64cm，s6＝10.57cm，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。試計(jì)算此紙帶的加速度大小a＝________m/s2（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

(4)在平衡好摩擦力的情況下，探究小車加速度a與小車受力F的關(guān)系中，將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖中描點(diǎn)并作出a–F圖線，如圖所示。從a–F圖線求得小車的質(zhì)量為__________kg(保留兩位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】 勻速 B 1.92 0.50

【解析】(1)在實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行平衡摩擦力，其步驟如下：取下細(xì)線和砂桶，把木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高并反復(fù)調(diào)節(jié)，直到輕推小車，使小車恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣小車所受的摩擦力與小車沿斜面向下的重力的分力平衡．

(2)該實(shí)驗(yàn)要求滿足小車的質(zhì)量大于大于鉤碼的質(zhì)量，這樣小車所受的合力才近似等于砝碼的重力，只有B滿足此條件，故選B。

(3)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：s4-s1=3a1T2，s5-s2=3a2T2，s6-s3=3a3T2，為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值，聯(lián)立得，代入數(shù)據(jù)得.

(4) 根據(jù)得a-F圖線的斜率倒數(shù)表示物體的質(zhì)量，則有：，解得：.