Question

【題目】在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，所掛鉤碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．

（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足__________時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于所掛鉤碼的重力．

（2）一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時，保持所掛鉤碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢測出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與________的圖象．

（3）如圖乙，該同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a﹣F圖線，圖象沒過坐標(biāo)原點的原因是_______．

（4）如圖乙，該同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出的a﹣F圖線，圖象變彎曲的原因_________．

（5）在利用打點計時器和小車做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時，下列說法中正確的是_____

A．平衡摩擦力時，應(yīng)將紙帶取下來再去平衡

B．連接砝碼盤和小車的細繩應(yīng)保持水平

C．實驗時應(yīng)先釋放小車再接通電源

D．小車釋放前應(yīng)靠近打點計時器．

Answer 1

【答案】 M＞＞m 沒平衡摩擦或平衡不夠 不滿足M＞＞m D

【解析】（1）以整體為研究對象有，解得，以M為研究對象有繩子的拉力，若要有F=mg，只有m+M=M，即當(dāng)時才成立，故只有時才可以認為繩對小車的拉力大小等于鉤碼的重力．

（2）根據(jù)牛頓第二定律F=Ma，a與M成反比，而反比例函數(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，故不能作a-M圖象；又，故a與成正比，而正比例函數(shù)圖象是過坐標(biāo)原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系，故應(yīng)作a與的圖象.

（3）小車質(zhì)量M一定時，其加速度a與合力F成正比，圖象應(yīng)該為一條經(jīng)過坐標(biāo)原點的直線；由于實驗中用鉤碼的重力代替小車的合力，故不可避免的會出現(xiàn)系統(tǒng)誤差，乙圖中，由于小車受到摩擦阻力，其合力小于繩子的拉力，所以不經(jīng)過坐標(biāo)原點，故造成的原因是：沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.

（4）鉤碼加速下降，處于失重狀態(tài)，拉力小于重力，要使小車所受的拉力接近鉤碼的重力，只有讓小車質(zhì)量遠大于鉤碼質(zhì)量，否則，會出現(xiàn)乙圖中的彎曲情況，故造成的原因是：不滿足.

（5）平衡摩擦力時不掛鉤碼，小車后拖紙帶，紙帶上打出的點跡均勻分布說明摩擦力平衡了，所以平衡摩擦力不應(yīng)取下紙帶，A錯誤；連接鉤碼和小車的細繩應(yīng)跟長木板保持平行，B正確；實驗時應(yīng)先接通電源后釋放小車，C錯誤；小車釋放前應(yīng)靠近打點計時器，實驗時，應(yīng)先放開小車，再接通打點計時器電源，由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，同時要求開始小車要靠近打點計時器，D正確；選BD.