Question

【題目】在探究物體的加速度與物體所受外力、物體質(zhì)量間的關(guān)系時(shí)，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車以及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤以及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示．

(1)實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時(shí)器接在頻率為f＝50 Hz的交流電源上，調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．

(2)若已平衡好摩擦，在小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過程中，繩子拉力FT＝________，當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．

(3)某小組同學(xué)先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實(shí)驗(yàn)，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是________．

A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上

B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，需要重新平衡摩擦力

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開小車

D．用天平測(cè)出m以及M，小車運(yùn)動(dòng)的加速度可直接用公式a＝求出

(4)某小組同學(xué)保持小車以及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系時(shí)，由于他們操作不當(dāng)，這組同學(xué)得到的a－F關(guān)系圖象如圖所示，①圖線不過原點(diǎn)的原因是____________；②圖線上端彎曲的原因是________．

(5)某小組在操作完全正確且滿足(2)中質(zhì)量關(guān)系的情況下，下圖為實(shí)驗(yàn)時(shí)小車在長(zhǎng)木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出．從紙帶上測(cè)出x1＝3.20 cm，x2＝4.52 cm、x5＝8.42 cm、x6＝9.70 cm.則小車加速度大小a＝________m/s2.(保留三位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】 Mm C 沒平衡摩擦力(或平衡摩擦力不足) 不滿足Mm 1.30

【解析】

(2)[1][2]設(shè)小車的質(zhì)量為M，砝碼盤總質(zhì)量為m，將兩者看做一個(gè)整體，對(duì)整體有

對(duì)小車有

聯(lián)立可得

只有當(dāng)時(shí)，；

(3)[3]A.平衡摩擦力時(shí)，不能將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上，故A錯(cuò)誤；

B.平衡摩擦力時(shí)應(yīng)用，則只需滿足，與質(zhì)量無(wú)關(guān)，改變小車質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力，故B錯(cuò)誤；

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源，再釋放小車，故C正確；

D.小車運(yùn)動(dòng)的加速度通過紙帶求出，不能通過求出，故D錯(cuò)誤。

故選C。

(4)[4]當(dāng)F≠0時(shí)，a＝0，也就是說當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車的加速度還為0，說明小車所受的摩擦力與繩子的拉力抵消了，該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中遺漏了平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；

[5]隨著F的增大，即盤及盤中砝碼質(zhì)量的增大，不再滿足盤及盤中砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象；

(5)[6]由于相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式得

解得：