Question

【題目】為了探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)思考探究思路并回答下列問(wèn)題：

（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取的做法是（_______）

A.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

B.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)

C.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

D.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)

（2）某學(xué)生在平衡摩擦力時(shí)，使得長(zhǎng)木板傾角偏大。他所得到的關(guān)系圖將是____________。（圖中是小車的加速度， 是細(xì)線作用于小車的拉力）

（3）消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后，要用鉤碼總重力代替小車所受的拉力，此時(shí)鉤碼質(zhì)量m與小車總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的關(guān)系為__________；

（4）圖為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為50Hz。根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為______m/s2。(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】 C C m<<M 3.2

【解析】試題分析：（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是，將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力，C正確；故選C。

（2）圖象過(guò)原點(diǎn)，恰好平衡摩擦力，木板高度合適，A錯(cuò)誤；在拉力較大時(shí)，圖象發(fā)生彎曲，這是由于小車質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)大于砂桶質(zhì)量造成的，B錯(cuò)誤；a-F圖象在a軸上有截距，是由平衡摩擦力太過(guò)造成的，平衡摩擦力時(shí)木板墊的過(guò)高，C正確；圖象在F軸上有截距，沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，D錯(cuò)誤；故選C。

（3）根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)m：，對(duì)M：，解得：

當(dāng)時(shí)，即當(dāng)鉤碼的總重力要遠(yuǎn)小于小車的重力，繩子的拉力近似等于鉤碼的總重力。

（4）相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有1個(gè)點(diǎn)，說(shuō)明相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.04s 運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式：，可得：