Question

【題目】利用圖示裝置可以做力學(xué)中的許多實驗：

（1）以下說法正確的是（________）

A．利用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須設(shè)法消除小車和木板間的摩擦力的影響

B．利用此裝置探究“小車的加速度與合外力的關(guān)系”：當(dāng)小車與車中砝碼的總質(zhì)量遠大于小桶及桶中砝碼的總質(zhì)量時，才可以認為繩對小車的拉力大小約等于小桶及桶中砝碼的總重力

C．利用此裝置探究“小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”并用圖像法處理數(shù)據(jù)時，如果畫出的a-M關(guān)系圖像不是直線，就可以確定加速度和質(zhì)量成反比

（2）利用如圖裝置做“探究加速度與力的關(guān)系”的實驗：小車擱置在水平放置的長木板上，紙帶連接車尾并穿過打點計時器，用來測小車的加速度a，小桶通過細線對小車施拉力F。

Ⅰ．某次實驗得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點起，每五個打印點取一個點作為計數(shù)點，分別標(biāo)為0、1、2、3、4。測得0、1兩計數(shù)點間距離s1=30.0mm，3、4兩計數(shù)點間距離s4＝48.0mm，則小車的加速度為________m/s2。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Ⅱ．在保持小車質(zhì)量不變的情況下，改變對小車?yán)��?/span>F的大小，測得小車所受拉力F和加速度a的數(shù)據(jù)如下表：

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a /(ms-2)	0.10	0.21	0.29	0.41	0.50

①據(jù)測得的數(shù)據(jù)，在下圖中作出a－F圖象。

②由圖象可知，小車與長木板之間的最大靜摩擦力大小為_________N。（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）

③若要使作出的a－F圖線過坐標(biāo)原點，需要調(diào)整實驗裝置，可采取以下措施中的（___）

A．增加小車的質(zhì)量
B．減小小車的質(zhì)量

C．適當(dāng)墊高長木板的右端
D．適當(dāng)增加小桶內(nèi)砝碼質(zhì)量

Answer 1

【答案】 B 0.60 0.10 C

【解析】（1）此裝置可以用來研究勻變速直線運動，但不需要平衡摩擦力，故A錯誤．利用此裝置探究“小車的加速度與合外力的關(guān)系”：當(dāng)小車與車中砝碼的總質(zhì)量遠大于小桶及桶中砝碼的總質(zhì)量時，才可以認為繩對小車的拉力大小約等于小桶及桶中砝碼的總重力，故B正確；曲線的種類有雙曲線、拋物線、三角函數(shù)曲線等多種，若a-m圖象是曲線，不能斷定曲線是雙曲線，即不能斷定加速度與質(zhì)量成反比，應(yīng)畫出圖象，故C錯誤。所以選C.

（2）每五個打印點取一個點作為計數(shù)點，則計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，根據(jù)勻變速直線運動的推論△x=aT2，s4-s1=3aT2，代入數(shù)據(jù)：a=0.60m/s2。

（3）通過描點法可得：

（4）當(dāng)拉力大于等于最大靜摩擦?xí)r，物體開始運動，由上問所做的a-F圖象可知當(dāng)拉力等于0.10N時物體開始運動，故最大靜摩擦力為0.10N．

（5）若要使作出的a-F圖線過坐標(biāo)原點即繩子的拉力就等于小車所受的合外力，故需要平衡摩擦力，其方法是適當(dāng)墊高長木板的右端．故C正確．