Question

【題目】用如圖甲所示裝置做“探究物體的加速度與力的關系”的實驗。實驗時保持小車的質量不變，用鉤碼所受的重力作為小車受到的合外力，用打點計時器和小車后端拖動的紙帶測出小車運動的加速度。

（1）以下實驗操作正確的是______。

A．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，使小車在砝碼及砝碼盤的牽引下恰好做勻速運動

B．調節(jié)滑輪的高度，使細線與木板平行

C．先接通電源后釋放小車

D．實驗中小車的加速度越大越好

（2）先接通電源，小車由靜止釋放，獲得的一條紙帶如圖乙，計時器打點的時間間隔

為0.02s。他從比較清晰的A點起，每五個點取一個計數(shù)點，測量出各點到A點的距離并標在紙帶上各點的下方，則小車運動的加速度為______m/s2，打D點時物塊的速度v=______m/s。（結果保留兩位有效數(shù)字）

（3）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量，在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關系圖線（如圖乙所示）。

①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是______。

②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是______。

A．小車與軌道之間存在摩擦B．導軌保持了水平狀態(tài)

C．所掛鉤碼的總質量太大D．所用小車的質量太大

Answer 1

【答案】BC 0.40 0.18 在質量不變的情況下，加速度與合外力成正比 C

【解析】

（1）實驗前要平衡摩擦力，平衡摩擦力時小車不能與砝碼和砝碼盤相連，實驗時要先接通電源后釋放紙帶，根據(jù)實驗注意事項分析答題。

（2）根據(jù)勻變速直線運動的推論求出小車的加速度與瞬時速度。

（3）分析圖示圖象根據(jù)圖象特點分析答題；當小車質量遠大于砝碼質量時小車受到的拉力近似等于砝碼重力，當砝碼質量過大時小車受到的拉力明顯小于砝碼重力，a-F圖象發(fā)生彎曲。

（1）實驗前要平衡摩擦力，將木板不帶滑輪的一端適當墊高，小車前不掛砝碼及砝碼盤，當小車做勻速直線運動時恰好平衡摩擦力，故A錯誤；為使小車受到的拉力等于細線拉力，應調節(jié)滑輪的高度，使細線與木板平行，故B正確；為充分利用紙帶，實驗時要先接通電源后釋放小車，故C正確；為充分利用紙帶，在紙帶上打適量的點，實驗中小車的加速度不是越大越好，故D錯誤；故選BC。

（2）每五個點取一個計數(shù)點，計數(shù)點間的時間間隔：t=0.02×5=0.1s，

由△x=at2可知，小車的加速度：a= =0.40m/s2，

打D點時小車的速度：vD==0.18m/s；

（3）①由圖示圖象可知，OA段圖線是一條傾斜的直線，a與F成正比，由此可知：在質量不變的情況下，加速度與合外力成正比；

②當小車質量遠大于鉤碼與鉤碼盤質量時小車所受拉力近似等于鉤碼與鉤碼盤的重力，當鉤碼和鉤碼盤的質量較大時，小車受到的拉力明顯小于鉤碼和鉤碼盤的重力，a與F不成正比，a-F圖線發(fā)生彎曲，故C正確；故選C。