【題目】在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關系時,采用如圖a所示的實驗裝置。小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示。

a b

(1)若已平衡好摩擦力,在小車做勻加速直線運動過程中繩子拉力FT=______,Mm的大小關系滿足______,才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力。

(2)某一組同學先保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量m一定來做實驗,其具體操作步驟如下,以下做法正確的是_____

A.平衡摩擦力時,應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上

B.每次改變小車的質(zhì)量時,需要重新平衡摩擦力

C.實驗時,先接通打點計時器的電源,再放開小車

D.用天平測出m以及小車質(zhì)量M,小車運動的加速度可直接用公式求出

(3)某小組同學保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定,探究加速度a與所受外力F的關系,由于他們操作不當,這組同學得到的a-F關系圖象如圖b所示,其原因是______________________________________。

____________________________________________________。

(4)c是某次實驗中得到的紙帶。已知打點計時器使用的交流電源頻率為50 Hz,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未畫出,求出小車下滑的加速度為____________m/s2。(結果保留三位有效數(shù)字)

【答案】(1)mg Mm;(2)C;(3)①平衡摩擦力不夠或沒有平衡摩擦力;②沒有滿足Mm;(4)1.58

【解析】

(1)對小車FT=Ma,對盤:mg-FT=ma

聯(lián)立解得:FT=mg

Mm,F(xiàn)T=mg;

(2)A.平衡摩擦力時,應使拖著紙帶的小車不掛盤及盤中的砝碼使小車做勻速運動,故A錯誤;

B.平衡摩擦力后,小車重力沿斜面向下的分力等于摩擦力,所以每次改變小車的質(zhì)量時,不需要重新平衡摩擦力,故B錯誤;

C.實驗時,先接通打點計時器的電源,等打點穩(wěn)定后,再放開小車,故C正確;

D.小車運動的加速度應根據(jù)打出的紙帶求出,故D錯誤。

故選:C

(3)①由圖像可知,當力大于某一值后才有加速度,說明平衡摩擦力不夠或沒有平衡摩擦力;

隨著拉力的增大,圖線發(fā)生了彎曲,說明不滿足Mm的條件;

(4)計數(shù)點間的時間間隔是0.1s。根據(jù)逐差法m/s2=1.58m/s2

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A.帶電質(zhì)點通過P點時的加速度比通過Q點時大

B.帶電質(zhì)點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大

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