Question

【題目】做“探究加速度與力、質量的關系”實驗時，圖甲是教材中的實驗方案；圖乙是拓展方案，其實驗操作步驟如下：

（�。�掛上托盤和砝碼，改變木板的傾角，使質量為M的小車拖著紙帶沿木板勻速下滑；

（ⅱ）取下托盤和砝碼，測出其總質量為m，讓小車沿木板下滑，測出加速度a；

（ⅲ）改變砝碼質量和木板傾角，多次測量，通過作圖可得到的關系。

①實驗獲得如圖所示的紙帶，計數點a、b、c、d、e、f間均有四個點未畫出，則在打d點時小車的速度大小_____（保留兩位有效數字）；

②需要滿足條件的方案是_____（選填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；在作圖象時，把作為F值的是_____（選填“甲”、“乙”或“甲和乙”）。

Answer 1

【答案】0.18～0.19 甲 甲和乙

【解析】

①[1]．打點計時器打點周期

由勻加速直線運動中，平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得，在打d點時小車的速度

②[2][3]．在圖甲的實驗方案中，由托盤和砝碼的重力提供拉力，讓小車做勻加速直線運動，由牛頓第二定律可得

則

則繩子對小車的拉力

當時，繩子拉力近似等于托盤和砝碼的重力。

故甲需要滿足。

在圖乙的實驗方案中，掛上托盤和砝碼，小車勻速下滑，設斜面的傾斜角為，斜面和紙帶對小車的摩擦力或阻力總和為f，則有

取下托盤和砝碼，小車做勻加速直線運動，由牛頓第二定律可得

即

故乙方案中，不需要滿足。

在甲乙方案中，均用托盤和砝碼的重力mg作為小車勻加速的直線運動的合力及F。