Question

【題目】在 “探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，

(1)如圖為實驗中打出的一條紙帶，相鄰記數(shù)點的時間間隔為0.1s，相鄰兩點的間距如圖所示：則打下C點時小車的速度大小為_______m/s, 小車的加速度大小為________m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

(2)不改變小車和砝碼的總質(zhì)量，只改變小桶中砂的質(zhì)量。當(dāng)砂的質(zhì)量分別為m1、m2時，小車運動的v—t圖象如圖所示，則m1與m2相比：（_______）

A、m1=m2； B、m1>m2；　　C、m1<m2； D、無法確定。

(3)在研究加速度a與小車的質(zhì)量M的關(guān)系時，由于沒有注意始終滿足Mm的條件，結(jié)果得到的圖象應(yīng)是下圖中的（____）

Answer 1

【答案】0.226m/s 0.820m/s2 B D

【解析】

（1）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大�。�

（2）小車運動的速度時間圖線的斜率表示小車加速度，根據(jù)加速度大小關(guān)系求解m1、m2的關(guān)系．

（3）應(yīng)用牛頓第二定律分析實驗誤差，然后答題．

（1）打下C點時小車的速度，
由△x=at2可知，小車的加速度，代入數(shù)據(jù)解得：a=0.820m/s2；
（2）小車運動的速度時間圖線的斜率表示小車加速度，根據(jù)圖1得當(dāng)所掛鉤碼的質(zhì)量為m1時小車的加速度大于所掛鉤碼的質(zhì)量為m2時的加速度．由于不改變小車和砝碼的質(zhì)量，根據(jù)牛頓第二定律F=ma得當(dāng)所掛鉤碼的質(zhì)量為m1時小車的合力大于當(dāng)所掛鉤碼的質(zhì)量為m2時小車的合力，所以m1＞m2，故B正確．
（3）設(shè)繩子上拉力為F，對小車根據(jù)牛頓第二定律有：F=Ma，對砂桶和砂有：mg-F=ma，由此解得：F=，由此可知當(dāng)M＞＞時，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力，隨著增大，小車質(zhì)量在減小，因此小車質(zhì)量不再滿足遠(yuǎn)大于砂和小砂桶的質(zhì)量，加速度不可能一直均勻增大，加速度的增大幅度將逐漸減小，最后趨近與定值g，故ABC錯誤，D正確．