Question

（2013?湛江一模）如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖．圖中A為小車，B為裝有砝碼的小桶，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時器相連，計(jì)時器接50H_Z交流電．小車的質(zhì)量為m₁，小桶（及砝碼）的質(zhì)量為m₂．
（1）下列說法正確的是

D

．
A．每次改變小車質(zhì)量時，應(yīng)重新平衡摩擦力
B．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先釋放小車后接通電源
C．本實(shí)驗(yàn)m₂應(yīng)遠(yuǎn)大于m₁
D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作a-

1

m1

圖象
（2）實(shí)驗(yàn)時，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖象，可能是圖1中的圖線

丙

．（選填“甲”、“乙”、“丙”）
（3）如圖2所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有畫出．由此可求得小車的加速度大小

0.49

m/s²．（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)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?yàn)閒=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了．②讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，因?yàn)椋弘H上繩子的拉力F=Ma=

M

m+M

mg，故應(yīng)該是m＜＜M，而當(dāng)m不再遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M時a=

mg

m+M

=

g

1+ M m

隨m的增大物體的加速度逐漸減小且無限趨近于g．
（2）如果沒有平衡摩擦力的話，就會出現(xiàn)當(dāng)有拉力時，物體不動的情況．
（3）小車做的是勻加速直線運(yùn)動，可由△x=at²求解加速度．

解答：解：（1）A：平衡摩擦力，假設(shè)木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故A錯誤．
B：實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源后釋放小車，故B錯誤．
C：讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，因?yàn)椋豪K子的拉力F=Ma=

M

m+M

mg，故應(yīng)該是m＜＜M，而當(dāng)m不再遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M時a=

mg

m+M

=

g

1+ M m

隨m的增大物體的加速度逐漸減小且無限趨近于g，故C錯誤．
D：F=ma，所以：a=

1

m1

F，當(dāng)F一定時，a與

1

m1

成正比，故D正確．
（2）遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會出現(xiàn)當(dāng)有拉力時，物體不動的情況．故圖線為丙．
（3）設(shè)第1段位移為：x₁，第2段位移為：x₂，
計(jì)時器打點(diǎn)的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每兩測量點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出，說明時間間隔T=0.1s
由△x=aT²得：
即：0.49×10^-2=a×0.1²
解得：a=0.49m/s²
故答案為：（1）D；（2）丙；（3）0.49

點(diǎn)評：會根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析分析為什么要平衡摩擦力和讓小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量m，且會根據(jù)原理分析實(shí)驗(yàn)誤差．紙帶的處理在高中實(shí)驗(yàn)中用到多次，需要牢固的掌握．