Question

【題目】某同學在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，采用如圖所示裝置進行實驗．

（1）為了完成實驗，除了圖1中所示的器材外，還需要以下實驗器材中的

A．秒表 B．天平 C．彈簧測力計

D．毫米刻度尺 E．低壓交流電源

（2）探究小車加速度和力的關(guān)系：他先用墊木把長木板的一端墊高來平衡摩擦力．掛上小桶，每次往桶中加入適量的沙來改變小車受到的力，相應地測出小車獲得的加速度．在該實驗中，所用交流電的頻率為50Hz．某次實驗中得到的一條紙帶如圖2所示，從比較清晰的某點起，取五個計數(shù)點，分別標明0、1、2、3、4．量得S1=2.15cm，S2=2.90cm，S3=3.70cm，S4=4.40cm，則打“3”點時小車的瞬時速度大小為 m/s，利用逐差法求得小車的加速度大小為 m/s2（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（3）若甲、乙兩同學用同一裝置做實驗，為方便對比，兩個同學畫圖時橫、縱軸坐標的標度都是一樣的，各自得到了a﹣F圖象如圖3所示．圖象的斜率不同說明兩位同學使用器材中的 是不同的，且大小關(guān)系是 ．

（4）若丙同學多次測量做出a﹣F圖象如圖4所示，發(fā)現(xiàn)該圖線不通過原點，且圖線的BC段明顯偏離直線，分析可能的原因

A．摩擦力平衡過度 B．平衡摩擦力時傾角太小

C．所用小車的質(zhì)量太大 D．所掛桶和沙的總質(zhì)量太大

Answer 1

【答案】（1）BDE；

（2）0.405；0.763；

（3）小車質(zhì)量；m甲＞m乙；

（4）BD

【解析】

試題（1）明確實驗原理以及具體操作，知道需要測量數(shù)據(jù)即可正確解答；

（2）根據(jù)勻變速直線運動的推論求解瞬時速度，利用逐差法可求出物體的加速度大�。�

（3）a﹣F圖象的斜率等于物體的質(zhì)量，故斜率不同則物體的質(zhì)量不同；

（4）實驗中用砂和砂桶的重力代替小車的合力，故要通過將長木板右端墊高來平衡摩擦力和使小車質(zhì)量遠大于砂和砂桶質(zhì)量來減小實驗的誤差．

解：（1）需要刻度尺測量計數(shù)點之間的距離大小，打點計時器使用的是低壓交流電源，需要天平測量小車質(zhì)量，故AC錯誤．BDE正確；

故選BDE．

（2）相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，

根據(jù)勻變速直線運動的推論得：=0.405m/s，

根據(jù)△x=aT2得：

==0.763m/s2，

（3）由圖可知在拉力相同的情況下a乙＞a甲，

根據(jù)F=ma可得a=，即a﹣F圖象的斜率等于物體質(zhì)量的倒數(shù)，即m乙＜m甲．故兩人的實驗中小車質(zhì)量不同．

（4）A、開始當小車掛上重物時，加速度卻為零，線性圖象不通過坐標原點，故導致圖象不過原點的原因是木板傾角偏小．即說明操作過程中平衡摩擦力不足，故B正確，A錯誤；

C、從圖象上可以看出：F從0開始增加，砂和砂桶的質(zhì)量遠小于車的質(zhì)量，慢慢的砂和砂桶的重力在增加，那么在后面砂和砂桶的質(zhì)量就沒有遠小于車的質(zhì)量，由加速度表達式知a逐漸減小，所以圖象向下彎曲，故C錯誤，D正確．

故選BD

故答案為（1）BDE；（2）0.405；0.763；（3）小車質(zhì)量；m甲＞m乙； （4）BD