Question

【題目】如圖1所示，為“探究加速度與力、質量的關系”實驗裝置圖．圖1中A為小車，B為砝碼及砝碼盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與打點計時器相連，計時器接50Hz交流電．小車A的質量為m1，砝碼及砝碼盤B的質量為m2．

（1）下列說法正確的是 ．

A．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力

B．實驗時應先釋放小車后接通電源

C．本實驗m2應遠大于m1

D．在用圖象探究加速度與質量關系時，應作a﹣圖象

（2）實驗時，某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a﹣F圖象，可能是圖2中的圖線 ．（選填“甲”“乙”或“丙”）

（3）如圖3所示為某次實驗得到的紙帶，紙帶中相鄰計數點間的距離已標出，相鄰計數點間還有四個點沒有畫出．由此可求得小車的加速度大小為 m/s2．（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】（1）D；（2）丙；（3）0.49

【解析】試題分析：（1）實驗時需要提前做的工作有兩個：①平衡摩擦力，且每次改變小車質量時，不用重新平衡摩擦力，因為f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了．②讓小車的質量M遠遠大于小桶（及砝碼）的質量m，因為實際上繩子的拉力F=Ma=mg，故應該是m＜＜M，而當m不再遠遠小于M時a==，隨m的增大物體的加速度逐漸減小且無限趨近于g；

（2）如果沒有平衡摩擦力的話，就會出現當有拉力時，物體不動的情況；

（3）根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小．

解：（1）A：平衡摩擦力，假設木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故A錯誤．

B：實驗時應先接通電源后釋放小車，故B錯誤．

C：讓小車的質量M遠遠大于小桶（及砝碼）的質量m，因為實際上繩子的拉力F=Ma=m2g，故應該是m2＜＜m1，故C錯誤．

D：F=ma，所以：a=F，當F一定時，a與成正比，故D正確．

（2）遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會出現當有拉力時，物體不動的情況．故圖線為丙．

（3）由于每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，

根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：a==0.49m/s2．

故答案為：（1）D；（2）丙；（3）0.49