Question

【題目】某物理課外小組利用圖（a）中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中，置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的長(zhǎng)木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過(guò)滑輪，一端與放在木板上的小滑車(chē)相連，另一端可懸掛鉤碼。本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N=5個(gè)，每個(gè)質(zhì)量均為0．010 kg。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）將5個(gè)鉤碼全部放入小車(chē)中，在長(zhǎng)木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物快，使小車(chē)（和鉤碼）可以在木板上勻速下滑。

（2）將n（依次取n=1，2，3，4，5）個(gè)鉤碼掛在輕繩右端，其余N－n個(gè)鉤碼仍留在小車(chē)內(nèi)；用手按住小車(chē)并使輕繩與木板平行。釋放小車(chē)，同時(shí)用傳感器記錄小車(chē)在時(shí)刻t相對(duì)于其起始位置的位移s，繪制s-t圖像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a。

（3）對(duì)應(yīng)于不同的n的a值見(jiàn)下表。n=2時(shí)的s-t圖像如圖（b）所示；由圖（b）求出此時(shí)小車(chē)的加速度（保留2位有效數(shù)字），將結(jié)果填入下表。

n	1	2	3	4	5
	0．20		0．58	0．78	1．00

（4）利用表中的數(shù)據(jù)在圖（c）中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出a-n圖像。從圖像可以看出：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體的加速度與其所受的合外力成正比。

（5）利用a–n圖像求得小車(chē)（空載）的質(zhì)量為_(kāi)______kg（保留2位有效數(shù)字，重力加速度取g=9．8 m·s–2）。

（6）若以“保持木板水平”來(lái)代替步驟（1），下列說(shuō)法正確的是_______（填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào)）

A．a–n圖線(xiàn)不再是直線(xiàn)

B．a–n圖線(xiàn)仍是直線(xiàn)，但該直線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)

C．a–n圖線(xiàn)仍是直線(xiàn)，但該直線(xiàn)的斜率變大

Answer 1

【答案】（3）0．39（4）如圖所示（5）0．45（6）BC

【解析】

試題分析：（3）因?yàn)樾≤?chē)做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故將（2，0．78）代入可得。

（4）根據(jù)描點(diǎn)法可得如圖所示圖線(xiàn)

（5）根據(jù)牛頓第二定律可得，代入m=0．010 kg，n=1、2、3、4、5，以及相應(yīng)的加速度求可得。

（6）因?yàn)槿绻�不平衡摩擦力，則滿(mǎn)足的形式，所以故直線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)，但仍是直線(xiàn)，A錯(cuò)誤B正確；隨著n的增大，小車(chē)的總質(zhì)量在減小，故直線(xiàn)的斜率變大，故C正確。