Question

【題目】用如圖（一）所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)：

(1)實(shí)驗(yàn)中，為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運(yùn)動(dòng)的拉力，砂和砂桶的總質(zhì)量m與小車和車上砝碼的總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的條件是___________。這樣，在改變小車上砝碼的質(zhì)量時(shí)，只要砂和砂桶質(zhì)量不變，就可以認(rèn)為小車所受拉力幾乎不變。

(2)如圖（二）為某次實(shí)驗(yàn)紙帶，在相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)打點(diǎn)未畫出，用刻度尺測得：S1＝0.55 cm，S2＝0.94 cm，S3＝1.35 cm，S4＝1.76 cm，S5＝2.15 cm，S6＝2.54 cm。

①計(jì)數(shù)點(diǎn)“6”和“7”的位移S7比較接近于____________（填“A、B、C、D”序號）

A、2.76 cm B、2.85 cm C、2.96 cm D、3.03 cm

②打下“3”點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度v3=__________m/s；小車的加速度a＝_____________ m/s2。(計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

(3)某小組在研究“外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量M，分別記錄小車加速度a與其質(zhì)量M的數(shù)據(jù)。在分析處理數(shù)據(jù)時(shí)，該組同學(xué)產(chǎn)生分歧：甲同學(xué)認(rèn)為根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以作出小車加速度a與其質(zhì)量M的圖像，如圖，然后由圖像直接得出a與M成反比。乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該繼續(xù)驗(yàn)證a與其質(zhì)量倒數(shù)1/M是否成正比，并作出小車加速度a與其質(zhì)量倒數(shù)1/M的圖像，如圖所示。你認(rèn)為_______同學(xué)（選填“甲”或“乙”）的方案更合理。

Answer 1

【答案】m＜＜M C 0.16 0.40 乙

【解析】

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)誤差的來源，在m＜＜M條件下，可以認(rèn)為繩對小車的拉力近似等于沙和沙桶的總重力．

（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作周期為T0=0.02s，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)打點(diǎn)未畫出，所以兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=5T0=0.1s。

①根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律S7S6= S6S5，可知：S7=2S6-S5=2×2.54-2.15=2.93cm，比較接近于2.96cm，故選C項(xiàng)。
②利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論v3=≈0.16m/s；
由逐差法得a==0.40m/s2

（3）反比例關(guān)系不容易根據(jù)圖象判定，而正比例關(guān)系容易根據(jù)圖象判定，故應(yīng)該建立小車加速度a與小車質(zhì)量的倒數(shù)1/M關(guān)系圖象，故應(yīng)選乙方案。