Question

【題目】某實驗小組欲用圖甲所示實驗裝置“驗證牛頓第二定律”。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，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，小車的質(zhì)量為m1，小盤及砝碼的質(zhì)量為m2。

（1）有關(guān)本實驗，下列說法正確的是_____

A．當m1遠大于m2時，才可以認為繩對小車的拉力大小近似等于小盤及砝碼的重力

B．平衡摩擦力時，應(yīng)將小盤用細線通過定滑輪系在小車上

C．每次改變小車的質(zhì)量時，都要重新平衡摩擦力

D．實驗時，應(yīng)先釋放小車，后接通打點計時器的電源

（2）某同學平衡好摩擦力后，在保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過多次改變砝碼個數(shù)，測出小盤（及砝碼）的重力F與小車加速度a的多組數(shù)據(jù)，并記錄如下：

①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖乙的坐標圖上作出a﹣F圖象________；

②圖象的斜率的物理意義是_____；

③小車的質(zhì)量為_____kg．（保留2位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 A 小車質(zhì)量的倒數(shù) 1.0

【解析】試題分析：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(zhì)量時，不用重新平衡摩擦力，因為，m約掉了。②讓小車的質(zhì)量M遠遠大于小盤和重物的質(zhì)量m。根據(jù)描點法即可做出a-F圖象；由公式分析F-a圖的斜率意義；F-a圖的斜率等于小車質(zhì)量，可得到小車質(zhì)量。

（1）讓小車的質(zhì)量m1遠遠大于小盤和重物的質(zhì)量m2，因為：際上繩子的拉力，故應(yīng)該是，即實驗中應(yīng)滿足小盤和重物的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，A正確；平衡摩擦時。不能將小盤用細線通過定滑輪系在小車上，B錯誤；平衡摩擦力，假設(shè)木板傾角為θ，則有，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力，C錯誤；實驗時應(yīng)先接通電源后釋放小車，D錯誤；

（2）①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖乙的坐標圖上作出a-F圖象如圖：

②由牛頓第二定律，圖象的斜率，可知F-a圖的斜率意義的小車質(zhì)量的倒數(shù)；

③對F-a圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，故小車質(zhì)量為。