Question

19．（1）在利用打點(diǎn)計時器探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實驗中（如圖1），以下做法正確的是B
A．平衡摩擦力時，應(yīng)將重物用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，先放開小車，后接通電源
D．“重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量”這一條件如不滿足，對探究過程也不會產(chǎn)生影響

（2）有兩位同學(xué)通過測量，分別作出a-F圖象如圖2，試分析：
甲圖的線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是斜面傾角太小；
乙圖的線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是斜面傾角太大．
（3）以下是一實驗小組所獲取的部分實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，在圖3中取合適的坐標(biāo)系，作出圖象．
表格：所有實驗砂桶質(zhì)量均取m=50g

次數(shù)	小車質(zhì)量 M/g	加速度 a/m•s-2	$\frac{1}{M}$/kg-1
1	200	1.91	5.00
2	250	1.71	4.00
3	300	1.50	3.33
4	350	1.36	2.86
5	400	1.12	2.50
6	450	1.00	2.22
7	500	0.90	2.00

根據(jù)圖象判斷，實驗產(chǎn)生誤差的最主要原因是：未能滿足砂與砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）探究加速度與拉力的關(guān)系實驗時，要平衡摩擦力，平衡摩擦力時，要求小車在無動力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．小車的加速度應(yīng)根據(jù)打點(diǎn)計時器打出的紙帶求出；平衡摩擦力時，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以約掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作過程是先接通打點(diǎn)計時器的電源，再放開小車．
（2）根據(jù)圖線中F不等于零，加速度仍然為零，以及F等于零，加速度不為零，分析產(chǎn)生這種情況的原因．
（3）以縱軸為加速度，橫軸為$\frac{1}{M}$描點(diǎn)作圖，根據(jù)圖線的彎曲，分析誤差形成的原因．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力時，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，使小車沿木板運(yùn)動，通過打點(diǎn)計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動，故A錯誤；
B、每次改變小車的質(zhì)量時，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故B正確；
C、實驗時，應(yīng)先放開小車，再接通打點(diǎn)計時器電源，由于小車運(yùn)動較快，可能會使打出來的點(diǎn)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(diǎn)計時器，故C錯誤；
D、當(dāng)重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時我們才可以認(rèn)為小車的合力等于重物的重力，故D錯誤．
故選：B．
（2）甲圖的線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，F(xiàn)不等于零，a仍然等于零，可知斜面的傾角太�。�
乙圖的線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，F(xiàn)等于零，a不等于零，可知斜面的傾角太大．
（3）作出a-$\frac{1}{M}$圖線，如圖所示，由圖象可知，隨著$\frac{1}{M}$的增大，小車質(zhì)量逐漸減小，不再滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙和砂桶的總質(zhì)量，因此圖象出現(xiàn)了偏折．即原因是不再滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙和砂桶的總質(zhì)量．
故答案為：（1）B
（2）斜面傾角太小，斜面傾角太大
（3）未能滿足砂與砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)該作a-$\frac{1}{M}$圖線，為了使沙和砂桶的重力等于繩子的拉力，則小車的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于沙和砂桶的重力．