Question

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”試驗(yàn)中：

(1)以下實(shí)驗(yàn)操作，正確的是_____________。

A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將空砝碼盤(pán)用細(xì)線跨過(guò)定滑輪系在小車(chē)上，讓細(xì)線與長(zhǎng)木板平行

B．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將紙帶連接在小車(chē)上并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C．每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力

D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先釋放小車(chē)，再接通電源

(2)為了探究小車(chē)（包括里面所裝鉤碼）總質(zhì)量M一定時(shí)，加速度a與合力F的定量關(guān)系，需要在砝碼盤(pán)里面添加砝碼來(lái)改變小車(chē)所受到的合力．砝碼質(zhì)量m和小車(chē)總質(zhì)量M分別選取下列四組值：

A．M=500g，m分別為50g、70g、100g、125g

B．M=500g，m分別為20g、30g、40g、50g

C．M=200g，m分別為50g、70g、100g、125g

D．M=200g，m分別為30g、40g、50g、60g

若其它操作都正確，那么應(yīng)該選用_________組值（選填字母代號(hào)）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)誤差較小．

(3)下圖是實(shí)驗(yàn)中得到的一條已打點(diǎn)的紙帶，紙帶上的A、B、C、D、E、F、G均為相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫(huà)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離已標(biāo)注在圖上，則小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=____m/s2，打C點(diǎn)時(shí)的速度大小vC=____m/s．（以上結(jié)果都保留2位有效數(shù)字）．

(4)某學(xué)生在平衡摩擦力時(shí)，使得長(zhǎng)木板傾角偏大。他所得到的a-F關(guān)系是圖中的哪根圖線？（圖中a是小車(chē)的加速度，F是細(xì)線作用于小車(chē)的拉力）。答：________________。

A、 B、

C、 D、

Answer 1

【答案】（1）B C （2）B （3）0.91m/s2； 0.40m/s （4）C

【解析】

（1）探究加速度與拉力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，要平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)，要求小車(chē)在無(wú)動(dòng)力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．本實(shí)驗(yàn)的變量比較多，有加速度、力、質(zhì)量等，因此為了探究它們之間關(guān)系，采用了控制變量法；操作過(guò)程是先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開(kāi)小車(chē)；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要求小車(chē)質(zhì)量M要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂及砂桶的質(zhì)量m，根據(jù)這個(gè)要求做出選擇即可．
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小．

（4）若平衡摩擦力過(guò)大，則不加外力時(shí)小車(chē)就有加速度，由圖像反應(yīng)的信息進(jìn)行判斷；

（1）平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)不掛砝碼及砝碼盤(pán)，只讓小車(chē)拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶在長(zhǎng)木板上做勻速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，小車(chē)的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，選項(xiàng)C正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，再釋放小車(chē)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要求小車(chē)質(zhì)量M要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砂及砂桶的質(zhì)量m，只有B中M與m相差最大，故選：B
（3）由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，設(shè)A到B之間的距離為x1，以后各段分別為x2、x3、x4、x5、x6，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x4-x1=3a1T2；x5-x2=3a2T2；x6-x3=3a3T2；為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值得：a=（a1+a2+a3）；即小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：a==m/s2=0.91m/s2
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大�。�
（4）把長(zhǎng)木板的一端墊得過(guò)高，使得傾角偏大，會(huì)導(dǎo)致重力沿斜面向下的分力偏大，摩擦力偏小，而且重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，這樣在沒(méi)有繩子的拉力作用下，小車(chē)就會(huì)產(chǎn)生加速度．故選C．