Question

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如下圖1所示的裝置，其中砂桶質(zhì)量為m,小車質(zhì)量為M，打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率為50 Hz。

（1）實(shí)驗(yàn)前，在進(jìn)行平衡摩擦力的操作時，下列注意事項正確的是_______。

A．應(yīng)該讓小車連接紙帶并穿過打點(diǎn)計時器 B．必須讓小車連接砂桶

C．紙帶和砂桶都應(yīng)連接 D．改變小車質(zhì)量時，需要重新平衡摩擦力

（2）該同學(xué)得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個點(diǎn)，如圖2所示，自A點(diǎn)起，相鄰兩點(diǎn)的距離分別為10.1 mm、12.0 mm、14.1 mm、16.0 mm、18.0 mm，則打E點(diǎn)時小車速度為______m/s，小車的加速度為______ m/s2（結(jié)果保留一位小數(shù)）。

（3）該實(shí)驗(yàn)用到了__________科學(xué)方法，為了讓砂桶的總重力表示繩子的拉力，應(yīng)該滿足_____________條件。

（4）該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了aF圖象，如圖3所示，則圖中直線不過原點(diǎn)的原因可能是_____。

Answer 1

【答案】A 0.85 4.9 控制變量 m遠(yuǎn)小于M 平衡摩擦力過度

【解析】

(1)[1] 平衡摩擦力時讓小車拖著紙帶運(yùn)動，根據(jù)紙帶點(diǎn)跡判斷小車是否做勻速直線運(yùn)動，但不能連接砂桶，平衡完摩擦力后，改變小車質(zhì)量，因?yàn)閮A角未變，無需重新平衡摩擦力，故A正確BCD錯誤。

(2)[2][3] 根據(jù)紙帶處理方法可知，打E點(diǎn)時小車速度為

根據(jù)逐差法可知，小車的加速度為

(3)[4][5] 該實(shí)驗(yàn)用到了控制變量的科學(xué)方法，平衡摩擦力后，當(dāng)砂與砂桶質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量M時，可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砂和砂桶的重力。

(4)[6] 圖中當(dāng)F=0時，a≠0．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時，小車的加速度不為0，說明小車的摩擦力小于重力的分力，所以原因是平衡摩擦力過度。