Question

【題目】在探究物體的加速度與物體所受外力F、物體質量M間的關系時，采用如圖1所示的實驗裝置.小車及車中的砝碼質量用M表示，盤及盤中的砝碼質量用m表示。

（1）為了把細繩對小車的拉力視為小車的合外力，要完成的一個重要步驟是_____________；

（2）為使圖示中鉤碼的總重力大小視為細繩的拉力大小，必須滿足的條件是鉤碼的總質量_______小車的總質量（填“大于”、“小于”、“遠大于”或“遠小于”）

（3）某一組同學先保持盤及盤中的砝碼質量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是_______。

A.平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上

B.每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力

C.實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源

D.用天平測出m以及小車質量M，小車運動的加速度可直接用公式a=求出

（4）一組同學保持小車及車中的砝碼質量M一定，探究加速度a與所受外力F的關系，由于他們操作不當，這組同學得到的a-F關系圖象如圖2所示，其原因是_____________。

（5）如圖3所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計數點，相鄰計數點的時間間隔T=0.1s.小車獲得的加速度大小是______。

Answer 1

【答案】平衡摩擦力 遠小于 B 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 0.50m/s2

【解析】

（1）[1]當小車的摩擦力和小車重力的下滑力等大反向時，重力、支持力和摩擦力的合力為零，小車受到的合力等于細繩對小車的拉力。所以必須平衡摩擦力；

（2）[2]根據牛頓第二定律，對鉤碼：

對小車：

聯立得：

為使圖示中鉤碼的總重力大小視為細繩的拉力大小，即：

必須滿足的條件是鉤碼的總質量遠小于小車的總質量；

（3）[3] A.平衡摩擦力時，應使小車的摩擦力和小車重力的下滑力等大反向，小車不能掛盤及盤中的砝碼，故A錯誤；

B. 第一次平衡好摩擦力后，增減小車的質量時，摩擦力和重力的下滑分力均同比例變化，所以沒必要重新平衡摩擦力。故B正確；

C.實驗時，先接通打點計時器的電源，等打點穩定后再放開小車，故C錯誤；

D.只有滿足鉤碼的總質量遠小于小車的總質量時，才可以近似認為小車受到的拉力等于盤及盤中的砝碼的重力，故D錯誤。

故選：B；

（4）[4]從aF圖象可以看出，當拉力為某一值時，加速度仍為零，說明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；

（5）[5]根據逐差公式的推論來求加速度：