Question

【題目】在做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用如圖甲所示的一端帶定滑輪的長木板實(shí)驗(yàn)裝置，讓重物通過輕繩拖動(dòng)小車在長木板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。其中小車質(zhì)量用M表示，重物質(zhì)量用m表示，加速度用a表示。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)需要將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，這樣做是為了消除_____的影響，使繩對(duì)小車的拉力等于小車所受合外力。在進(jìn)行小車在長木板上勻速滑下的調(diào)整時(shí)，小車后面的紙帶_____（填“要”或“不要）同時(shí)穿上并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。

（2）實(shí)驗(yàn)中由于繩對(duì)小車的實(shí)際拉力小于重物的重力，會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來系統(tǒng)誤差。為減小此誤差，實(shí)驗(yàn)中要對(duì)小車質(zhì)量M和重物質(zhì)量m進(jìn)行選取，以下四組數(shù)據(jù)中最合理的一組是_____。（填寫相應(yīng)選項(xiàng)前的字母即可）

A．M＝200g，m＝40g、60g、80g、100g、120g、140g

B．M＝200g，m＝30g、35g、40g、45g、50g、55g

C．M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g

D．M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、35g

（3）在實(shí)驗(yàn)中用接在50Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，測(cè)定小車的加速度。某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖乙所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、1、2、3、4．量得0與1兩點(diǎn)間距離s1＝1.20cm，1與2兩點(diǎn)間的距離s2＝1.80cm，2與3兩點(diǎn)間距離s3＝2.40cm，3與4兩點(diǎn)間距離s4＝3.00cm，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)“3”時(shí)小車對(duì)應(yīng)的速度大小為_____m/s，還可求得小車的加速度大小為_____m/s2

Answer 1

【答案】（1）摩擦力 要 （2）D （3）0.27 0.6

【解析】

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知該實(shí)驗(yàn)需要將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨纫云胶饽Σ亮Γ?/span>

（2）當(dāng)盤和盤中砝碼的重力的大小關(guān)系得出只有m＜＜M時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力；

（3）紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用平均速度的定義可以求出兩點(diǎn)之間的平均速度，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度可以求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，根據(jù)逐差法可以得出加速度。

（4）反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系；正比例函數(shù)圖象是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系

（1）本實(shí)驗(yàn)是研究加速度與作用力的關(guān)系，而此處的作用力是指物體受到的合力，所以要消除摩擦力的影響，先要平衡摩擦力。其做法是去掉鉤碼，拴上紙帶，墊高右端，讓小車帶著紙帶能在傾斜的木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從點(diǎn)跡的均勻可以確定木板平衡恰當(dāng)。
（2）據(jù)牛頓第二定律可以求出拉力，所以當(dāng)m＜＜M時(shí)，F≈mg．那么要選擇m和M相差最大的一組數(shù)據(jù)，故D選項(xiàng)符合要求。
（3），由逐差相等求加速度：。