Question

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了不同的實(shí)驗(yàn)方案：

(1)小李同學(xué)采用圖（甲）的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

①為了使小車所受的拉力可認(rèn)為與槽碼所受的重力相等，應(yīng)滿足的條件是______；

②平衡摩擦力的正確操作是__________（填“A”或“B”）；

A.把木板不帶定滑輪的一側(cè)抬高，調(diào)節(jié)木板的傾斜角度，直至小車在不受牽引力時(shí)能拖動(dòng)紙帶開(kāi)始滑動(dòng)

B.把木板不帶定滑輪的一側(cè)抬高，調(diào)節(jié)木板的傾斜角度，輕推小車，使小車在不受牽引力時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板勻速運(yùn)動(dòng)

③圖（a）是小李同學(xué)某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示，所用交變電流的頻率為50Hz。則小車的加速度為_______m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；

(2)小張同學(xué)采用圖（乙）的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（丙為俯視圖）；

將兩個(gè)相同的小車放在水平木板上，前端各系一條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端跨過(guò)定滑輪各掛一個(gè)小盤，盤中放上不同的重物。兩個(gè)小車后各系一條細(xì)線，用夾子把兩條細(xì)線同時(shí)夾住，使小車靜止。打開(kāi)夾子，兩個(gè)小車同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，合上夾子，兩個(gè)小車同時(shí)停下來(lái)。只需要測(cè)量?jī)尚≤嚨奈灰?/span>x及兩小盤和盤中重物的總質(zhì)量m，即可探究加速度與合外力的關(guān)系。

①小張同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案中，是否需要平衡摩擦力________________________?

②一次實(shí)驗(yàn)中，用刻度尺測(cè)量?jī)蓚�(gè)小車的位移x1和x2，已知小盤和盤中重物的總質(zhì)量分別為m1和m2，為了驗(yàn)證加速度與合外力成正比，只需驗(yàn)證表達(dá)式_______________成立（用x1、x2、m1、m2表示）。

Answer 1

【答案】槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 B 0.52或0.53 需要

【解析】

(1)[1]由牛頓第二定律可求得繩子拉力

當(dāng)時(shí)，拉力

槽碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

(2)[2]平衡摩擦力時(shí)，把木板不帶定滑輪的一側(cè)抬高，調(diào)節(jié)木板的傾斜角度，輕推小車，使小車在不受牽引力時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確

故選B

(3)[3]兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，則相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為

由逐差法可得加速度大小為

(4)[4]由實(shí)驗(yàn)原理可知，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)改變盤中重物的質(zhì)量，從而改變小車的合外力，即用小盤和盤中重物的重力代替合力，則需要平衡摩擦力；

(5)[5]由于兩小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，則有得

由整體可得加速度為

聯(lián)立可知