Question

（8分）用如圖甲所示裝置做“探究物體的加速度跟力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)時(shí)保持小車的質(zhì)量M(含車中的鉤碼)不變，用在繩的下端掛的鉤碼的總重力mg作為小車受到的合力，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車后端拖動(dòng)的紙帶測(cè)出小車運(yùn)動(dòng)的加速度．

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)繩的下端先不掛鉤碼，反復(fù)調(diào)整墊木的左右位置，直到小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣做的目的是____________________________．

(2)圖乙為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡沒有標(biāo)出，測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離，如圖乙所示．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50 Hz的交流電源兩端，則此次實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動(dòng)的加速度的測(cè)量值a＝________m/s².(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)通過增加繩的下端掛的鉤碼的個(gè)數(shù)來改變小車所受的拉力F，得到小車的加速度a與拉力F的數(shù)據(jù)，畫出a–F圖線后，發(fā)現(xiàn)當(dāng)F較大時(shí)，圖線發(fā)生了如圖丙所示的彎曲．該同學(xué)經(jīng)過思考后將實(shí)驗(yàn)方案改變?yōu)橛眯≤囍械你^碼掛在繩的下端來增加鉤碼的個(gè)數(shù)和外力．那么關(guān)于該同學(xué)的修正方案，下列說法正確的是________．(寫選項(xiàng)字母)

A.該修正方案可以避免a–F圖線的末端發(fā)生彎曲

B.該修正方案要避免a–F圖線的末端發(fā)生彎曲的的條件是M≥m

C.該修正方案畫出的a–F圖線的斜率為

D.該修正方案畫出的a–F圖線的斜率為

 

Answer 1

【答案】

(1) 平衡小車運(yùn)動(dòng)中所受的摩擦阻力(2分)    (2) 1.0或0.99 (3分)   (3) AD(3分)

【解析】

試題分析：（1）平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動(dòng)小車，使小車沿木板運(yùn)動(dòng)，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動(dòng)，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力．所以實(shí)驗(yàn)時(shí)先不掛鉤碼，安裝紙帶，反復(fù)調(diào)整墊木的左右位置，直到輕推一下小車時(shí)小車能做勻速直線運(yùn)動(dòng)或紙帶上打的點(diǎn)均勻分布，故這樣做的目的是平衡小車運(yùn)動(dòng)中所受的摩擦阻力．

（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔t=0.02s×5=0.1s，根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，由x=at²可得小車的加速度a= = cm/s²=1.0m/s²．

(3) 分別對(duì)小車與砝碼列出牛頓第二定律，對(duì)小車有F=Ma，對(duì)砝碼有F mg=ma，兩式聯(lián)立可得a= = ，故若改畫a 圖線，則斜率一定，故該同學(xué)的修正方案可以避免a–F圖線的末端發(fā)生彎曲．本題選AD。

考點(diǎn)：探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系