Question

【題目】用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究加速度與物體受力、物體質(zhì)量之間的關(guān)系。

(1)研究加速度與物體質(zhì)量之間的關(guān)系的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a.用天平測(cè)出小車的質(zhì)量m0。

b.安裝好實(shí)驗(yàn)器材，調(diào)整木板傾角平衡摩擦力和其他阻力。

c.在小桶內(nèi)裝砂，用細(xì)繩懸掛小桶并繞過(guò)滑輪系在小車上，調(diào)整細(xì)繩方向與木板平行。

d.接通電源，放開(kāi)小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)；斷開(kāi)電源，取下紙帶并在紙帶上標(biāo)上編號(hào)。

e.保持砂和桶的總質(zhì)量不變，多次在小車上加放砝碼以改變小車的總質(zhì)量m，并做好記錄，重復(fù)步驟d。

f.求出每條紙帶對(duì)應(yīng)的加速度并填入表中；在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)作圖，以研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。

綜合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成以下任務(wù)：

①實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其它阻力，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是_____。

A．小車后面不能拖紙帶

B．系在小車的細(xì)繩上不能懸掛小桶

C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須接通電源

②圖2所示為實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，紙帶上相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=0.10s，由圖中數(shù)據(jù)可計(jì)算出小車的加速度a=_______m/s2。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

③若實(shí)驗(yàn)中砂和桶的總質(zhì)量為，則從理論分析可得砂和桶的總重力與細(xì)繩對(duì)小車的拉力F的大小關(guān)系為________F（選填“略大于”、“等于”或“略小于”）。

(2)某同學(xué)在研究加速度與物體受力之間的關(guān)系時(shí)改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案，他用無(wú)線力傳感器來(lái)測(cè)量小車受到的拉力。如圖3所示，他將無(wú)線力傳感器和小車固定在一起，將系著砂桶的細(xì)繩系在傳感器的掛鉤上，調(diào)整細(xì)繩方向與木板平行。

請(qǐng)判斷在改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)中以下步驟是否還有必要（選填“有必要”或“沒(méi)必要”）。

步驟	是否有必要
調(diào)整木板傾角平衡摩擦力和其他阻力	___________
控制砂和桶的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車和車內(nèi)砝碼的總質(zhì)量	___________

Answer 1

【答案】BC 1.1 略大于 有必要 沒(méi)必要

【解析】

(1)①[1]A．平衡摩擦力時(shí)研究對(duì)象是小車，是讓小車所受的滑動(dòng)摩擦力等于小車所受重力沿斜面的分量，故平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將紙帶連接在小車上并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，以平衡由于紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦而產(chǎn)生的摩擦阻力，故A錯(cuò)誤；

B．平衡摩擦?xí)r，小車不受外力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以不掛上小桶，故B正確；

C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須接通電源，紙帶上打的點(diǎn)均勻，說(shuō)明小車做勻速運(yùn)動(dòng)，剛好平衡摩擦力，故C正確。

故選BC。

②[2]根據(jù)逐差法得小車的加速度

③[3]因?yàn)樾⊥跋蛳伦黾铀龠\(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，所以砂和桶的總重力略大于細(xì)繩對(duì)小車的拉力F。

(2)[4][5]用無(wú)線力傳感器來(lái)測(cè)量小車受到的拉力時(shí)，力傳感器可以讀數(shù)繩的拉力，所以不需要滿足所掛鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量；但仍要平衡摩擦力。