Question

【題目】在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．

(1) 圖示是實驗中用打點計時器得到的一條紙帶，A、B、C、D、E為5個相鄰的計數點，相鄰的兩個計數點之間還有四個點未畫出。已知打點計時器的工作頻率為50 Hz，則小車的加速度a＝______ m/s2(結果保留三位有效數字)。

（2）以下措施正確的是（______）（填入相應的字母）

A.平衡摩擦力時，應將重物用細繩通過定滑輪系在小車上

B.平衡摩擦力時，小車后面的紙帶必須連好，因為運動過程中紙帶也要受到阻力

C.每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力

D.實驗時，先放開小車，后接通電源

(3) 實驗中設小車的質量為M，砝碼的質量為m，要使小車下滑時受到的合力大小更接近砝碼的重力，進行質量m和M的選取，以下最合理的一組是_________。

A．M＝100 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

B．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

C．M＝500 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

D．M＝800 g，m＝10 g、20 g、30 g、40 g、50 g、60 g

(4)一組同學在做加速度與質量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數據．為了比較容易地檢查出加速度a與質量M的關系，應該做a與______的圖象．

(5)右圖為甲同學根據測量數據做出的a－F圖線，說明實驗存在的問題是_________．

Answer 1

【答案】 (1) 0.425 （2） BC (3) D (4) 1/M (5) 平衡摩擦力過度

【解析】（1）根據x=aT2可得加速度

（2）平衡摩擦力時，應不掛重物，只讓小車拖著紙帶在木板上勻速運動，選項A錯誤；平衡摩擦力時，小車后面的紙帶必須連好，因為運動過程中紙帶也要受到阻力，選項B正確；每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力，選項C正確；實驗時，先接通電源，后放開小車，選項D錯誤；故選BC.

（3）當m＜＜M時，即當砝碼的總質量遠遠小于小車的質量時，繩子的拉力近似等于沙和沙桶的總重力．因此最合理的一組是D．故選D．

（4）根據牛頓第二定律F=Ma，a與M成反比，而反比例函數圖象是曲線，而根據曲線很難判定出自變量和因變量之間的關系，故不能作a-M圖象；但，故a與成正比，而正比例函數圖象是過坐標原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關系，故應作a-圖象；
（5）圖中沒有拉力時就產生了加速度，說明平衡摩擦力時木板傾角過大，平衡摩擦力過頭.