Question

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

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

A．將木板帶滑輪的那一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

B．將木板帶滑輪的那一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)

C．將木板固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的那一端適當(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．將木板固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的那一端適當(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）如圖所示是某一次打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶。取計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G。紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T = 0.10s，用刻度尺測(cè)量出各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為AB=1.50cm，BC="3.88" cm，CD="6.26" cm，DE="8.67" cm，EF="11.08" cm，F(xiàn)G=13.49cm，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小a =_________m/s²，打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小v_C=_________m/s。（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）。

（3）某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)得出數(shù)據(jù)，畫出a~F圖像如圖所示，那么該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題可能是_________。

（4）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_________。

 

Answer 1

【答案】

（1）C  （2）a =2.4m/s²， v _C =0.51m/s。（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）

（3）摩擦力平衡過度 （4）m<<M

【解析】

試題分析：（1）本實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證合外力在倍數(shù)增大時(shí)，看加速度是否也成倍數(shù)增大，因此需要平衡掉摩擦力的作用，應(yīng)將木板固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的那一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，即可說明重力的分力與摩擦力平衡（2）加速度可由逐差法求得，C點(diǎn)為BD的中間時(shí)刻，由中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于平均速度可知（3）由圖像可知F=0時(shí)加速度不為零，產(chǎn)生的原因是平衡摩擦力過度，重力沿斜面向下的分力大于摩擦力的緣故（4）如果鉤碼向下勻加速運(yùn)動(dòng)，則鉤碼的重力與繩子的拉力并不相等，只有m<<M才能近似認(rèn)為鉤碼的重力與繩子的拉力相等

考點(diǎn)：考查驗(yàn)證牛頓第二定律

點(diǎn)評(píng)：本題難度較小，在本實(shí)驗(yàn)中要首先平衡摩擦力才行，這樣才能保證物體所受拉力為合外力，加速度可由逐差法求得