Question

【題目】在探究“加速度與力、質量的關系”的活動中：

(1)某同學在接通電源進行實驗之前，將實驗器材組裝成如圖1所示。請你指出該裝置中兩處錯誤或不妥之處：

①______________________；

②_________________________；

(2)改正實驗裝置后，該同學順利地完成了實驗。圖2是他在實驗中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計數點之間的時間間隔為0.1s，由圖中的數據可算得小車的加速度a為____m/s2；（圖中數據單位均為cm，結果保留兩位有效數字）

(3)為保證繩子對小車的拉力約等于沙桶和沙子的重力mg，則沙桶和沙子的質量m與小車的質量M應滿足的關系是：______；

(4) 驗證牛頓第二定律”的實驗中，在研究加速度a與小車的質量M的關系時，由于沒有注意始終滿足(3)中的條件，結果得到的圖像應是圖中的（____）

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】打點計時器不應使用干電池，應使用交流電源 小車初始位置離打點計時器太遠 0.19 M>>m D

【解析】

（1）[1][2]由該實驗裝置可知打點計時器應該用低壓交流電（圖中干電池為直流電源），小車離定滑輪太近（離打點計器較遠），小車應靠近打點計時器且打點計時器應距左端較遠，這樣便于小車運動一段過程，從而能準確測量小車的加速度，減小誤差，木板處于水平狀態(tài)，因此沒有進行平衡摩擦力操作。

（2）[3]相鄰兩計數點之間的時間間隔為0.1s，設第一個計數點到第二個計數點之間的距離為x1，以后各段分別為x2、x3、x4，根據逐差法可以求出加速度的大小

（3）[4]設繩子上拉力為F，對小車根據牛頓第二定律有

F=Ma

對砂桶和砂有

mg-F=ma

由此解得

由此可知當M>>m時，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力。

（4）[5]隨著的增大，小車質量在減小，因此小車質量不再滿足遠大于砂和小砂桶的質量，加速度不可能一直均勻增大，加速度的增大幅度將逐漸減小，最后趨近與定值g，選項ABC錯誤，D正確。

故選D。