Question

【題目】某同學探究加速度與物體受力、物體質量的關系。

(1)為達到實驗目的，下列說法正確的是___。（選填選項前的字母）

A．可以用天平測物體的質量

B．必須用彈簧秤測物體受力

C．同時研究某個物理量與另外兩個物理量的關系，可采用控制變量的方法

(2)為了測量（或比較）出物體運動的加速度a，同學們還提出了以下三種方案，其中可行的是____（選填選項前的字母）。

A．小車做初速度為0的勻加速直線運動，用刻度尺測量其移動的位移x，用秒表測出發生這段位移所用的時間t，由計算出加速度

B．將打點計時器的紙帶連在小車上，通過紙帶上打出的點來測量加速度a

C．讓兩輛相同的小車同時做初速度為零且加速度不同的勻加速直線運動，并同時停下，那么它們的位移之比就等于加速度之比，測量（或比較）加速度就轉換為測量（或比較）位移了

(3)實驗中用圖1所示的裝置，補償打點計時器對小車的阻力和其他阻力的具體做祛是：將小車放在木板上，后面固定一條紙帶，紙帶穿過打點計時器。把木板一端墊高，調節木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶滑木板做直線運動_____（選填“勻速”或“勻加速”）。

(4)該實驗中“細線作用于小車的拉力F等于砂和桶所受的總重力mg”是有“條件”的。已知小車和車上砝碼的總質量為M、砂和桶的質量為m，不計摩擦阻力與空氣的阻力，請將小車和車上砝碼的加速度aM與砂和桶的加速度am的大小關系、拉力F的表達式以及該“條件”的內容填在表格相應的位置中。

aM與am的大小關系	拉力F的表達式	“條件”
______	______	________

(5)在研究a與M的關系時，已經補償了打點計時器對小車的阻力及其他阻力。理論上也可以以小車加速度的倒數為縱軸、小車和車上砝碼的總質量M為橫軸，可作出圖像。請在圖2所示的坐標系中畫出圖像的示意圖并在圖中標出截距數值________。

Answer 1

【答案】AC BC 勻速 相等

【解析】

）(1)[1]A．由于本實驗是探究小車的加速度與質量、力的關系，必須改變小車的質量，所以要用天平測量小車的質量，故A正確；

B．本實驗中用砂桶的重力充當拉力，故不需要用彈簧秤測力的大小，故B錯誤；

C．同時研究某個物理量和另外兩個物理量的關系，可采用控制變量的方法，故C正確；

故選AC；

(2)[2]A．利用公式求解加速度，用刻度尺測量其移動的位移，由于存在打點計時器可以用其記錄時間，不用秒表記錄時間，秒表記錄時間誤差較大，故A不可行；

B．將打點計時器的紙帶連在小車上，通過紙帶上打出的點來測量位移和時間，再利用求解加速度，故B可行；

C．讓兩輛相同的小車同時做初速度為0且加速度不同的勻加速直線運動，并同時停下，那么根據可知它們的位移之比就等于加速度之比，測量加速度就轉換為測量位移了，故C可行；

故選BC；

(3)[3]平衡摩擦力時，把木板一端墊高，調節木板的傾斜度，使小車在不受繩的拉力時能拖動紙帶沿木板做勻速直線運動即可；

(4)[4]砂桶和小車用線連接，故二者沿連線方向上的加速度相等；

[5][6]對小車和車上砝碼與砂和桶組成的整體，根據牛頓第二定律有

繩的拉力為

變形可得

由數學規律可知，在條件下，可以認為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力；

(5)[7]保持外力一定時，根據牛頓第二定律得

則有

則以為縱軸，以總質量為橫軸，作出的圖象為一傾斜直線，且縱坐標為，圖象如圖所示