Question

4．為了探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置．請(qǐng)思考探究思路并回答下列問題：

（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是：將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高且B．
A．在掛鉤碼的情況下使帶動(dòng)紙帶的小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
B．在不掛鉤碼的情況下使帶動(dòng)紙帶的小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
C．在掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
D．在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
（2）某學(xué)生在平衡摩擦力時(shí)，不慎使長木板傾角偏�。畡t他所得到的a-F關(guān)系應(yīng)該是下圖中的哪根圖線？D（圖2中a是小車的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力）．
（3）消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后，要用鉤碼總重力代替小車所受的拉力，此時(shí)鉤碼質(zhì)量m與小車總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的關(guān)系為m＜＜M；
（4）某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，如圖3所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、l、2、3、4…，量得0與 1兩點(diǎn)間距離x₁=30mm，1與2兩點(diǎn)間距離x₂=36mm，2與3兩點(diǎn)間距離x₃=42mm，3與4兩點(diǎn)間的距離x₄=48mm，則小車的加速度為0.6m/s²．

Answer 1

分析 （1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)；
（2）平衡摩擦力不夠時(shí)，有拉力作用但不會(huì)產(chǎn)生加速度，即在F軸上有截距；
（3）當(dāng)m＜＜M時(shí)，可以用鉤碼的重力代替小車的拉力；
（4）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�。�

解答 解：（1）將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使帶動(dòng)紙帶的小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力．
故選：B．
（2）把長木板的一端墊得過低，使得傾角偏小，會(huì)導(dǎo)致重力沿斜面向下的分力偏小，則繩子有拉力時(shí)，小車也不能產(chǎn)生加速度，即在F軸上有截距，故D正確．
故選：D．
（3）根據(jù)牛頓第二定律得：
對(duì)m：mg-F_拉=ma
對(duì)M：F_拉=Ma
解得：F_拉=$\frac{mMg}{M+m}$
當(dāng)m＜＜M時(shí)，即當(dāng)鉤碼的總重力要遠(yuǎn)小于小車的重力，繩子的拉力近似等于鉤碼的總重力．
（4）每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為T=0.1s
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=at²
則有：a=$\frac{（36-30）×1{0}^{-3}}{0.01}=0.6m/{s}^{2}$
故答案為：（1）B；（2）D；（3）m＜＜M；（4）0.6．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)問題需要結(jié)合物理規(guī)律去解決．實(shí)驗(yàn)中的第2題考查的是力學(xué)問題，把長木板的一端墊得過低，使得傾角偏小，會(huì)導(dǎo)致重力沿斜面向下的分力減小，這些我們都要從學(xué)過的力學(xué)知識(shí)中解決．紙帶的處理是運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論去完成的．