Question

【題目】在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，采用圖甲所示的裝置．圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與打點計時器相連，小車的質量為，小盤(及砝碼)的質量為．(取)

(1)下列說法正確的是（________）

A．本實驗應用的實驗方法是控制變量法

B．在用圖象探究小車加速度與質量的關系時，應作圖象

C．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力

D．本實驗中應滿足遠大于的條件

(2)實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖乙所示，已知相鄰計數點間的時間間隔為T=0.1s，且AB、CD間距已量出，則小車的加速度大小a=___________m/s2．（結果保留兩位有效數字）

(3)某同學平衡好摩擦阻力后，在保持小車質量不變的情況下，通過多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的圖象如圖丙所示．其斜率為0.50,若牛頓第二定律成立，則小車的質量為________ ，小盤的質量為__________ ．

(4)實際上，在砝碼的重力越來越大時，小車的加速度不能無限制地增大，將趨近于某一極限值，此極限值為___________．

Answer 1

【答案】 A 0.78 2.0 0.06 10

【解析】(1)A、研究牛頓第二定律F=ma時，采用控制變量法保持合外力F不變，研究加速度與質量的關系，故A正確；B、由牛頓第二定律F=ma，所以，所以在用圖象探究小車的加速度與質量的關系時，通常作圖象，故B錯誤；C、平衡摩擦力，假設木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故C錯誤．D、因繩子的實際拉力大小為，故應該是，即實驗中應滿足小盤和重物的質量遠小于小車的質量，故D錯誤。故選A.

(2)根據勻變速直線運動的判別式，可得，則。

(3)對a-F圖來說，圖象的斜率表示小車質量的倒數，故小車質量為,F=0時，產生的加速度是由于托盤作用產生的，故有： ，解得： .

(4)當砝碼質量足夠大而小車質量很小時，系統趨近于做自由落體運動，則小車的加速度最大等于自由落體的加速度，故極限值為10m/s2。