Question

【題目】用圖甲所示裝置探究物體的加速度與力的關(guān)系。實驗時保持小車(含車中重物)的質(zhì)量M不變，細線下端懸掛鉤碼的總重力mg作為小車受到的合力F，用打點計時器測出小車運動的加速度a.

（1）本實驗應(yīng)用的實驗方法是__________

A．理想實驗法 B．控制變量法 C．假設(shè)法 D.等效替代法

（2）為了讓細線下端懸掛鉤碼的總重力作為小車受到的合力F，需滿足的條件是______

（3）實驗中要進行質(zhì)量鉤碼質(zhì)量m和小車質(zhì)量M的選取，以下最合理的一組是_____

A．M＝20g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g

B．M＝200g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g

C．M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g

D．M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g

(4)關(guān)于實驗操作，下列說祛正確的是______。

A．實驗前應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度，使滑輪和小車間的細線與木板平行

B．平衡摩擦力時，在細線的下端懸掛鉤碼，使小車在線的拉力作用下能勻速下滑

C．每次改變小車所受的拉力后都要重新平衡摩擦力

D．實驗時應(yīng)先接通打點計時器電源，后釋放小車

(5)圖乙為實驗中打出紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡未標出，測出各計數(shù)點到A點間的距離。已知所用電源的頻率為50Hz，打B點時小車的速度v=___m/s，小車的加速度a=________m/s.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

(6)改變細線下端鉤碼的個數(shù)，得到a-F圖象如圖丙所示，造成圖線上端彎曲的原因可能是_____。

Answer 1

【答案】B M>>m D AD 0.32 0.93 隨所掛砝碼質(zhì)量m的增大，不滿足M>>m

【解析】

（1）[1]．探究加速度與力的關(guān)系時，要控制小車質(zhì)量不變而改變拉力大��；探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)控制拉力不變而改變小車質(zhì)量；本實驗應(yīng)用的實驗方法是控制變量法，故選B.

（2）[2]．對整體

對小車

則

則當M>>m時T=mg，則為了讓細線下端懸掛鉤碼的總重力作為小車受到的合力F，需滿足的條件是M>>m.

（3）[3]．實驗中要保證M>>m，則鉤碼質(zhì)量m和小車質(zhì)量M的選取，最合理的一組是D.

（4）[4]．A、調(diào)節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行，否則拉力不會等于合力，故A正確；
B、在調(diào)節(jié)模板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，不應(yīng)懸掛鉤碼，故B錯誤；
C、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以無論小車的質(zhì)量是否改變，小車所受的滑動摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質(zhì)量即改變拉小車拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C錯誤；
D、打點計時器要“早來晚走”，即實驗開始時先接通打點計時器的電源待其平穩(wěn)工作后再釋放木塊，而當實驗結(jié)束時應(yīng)先控制木塊停下再停止打點計時器，故D正確；
選擇AD
（5）[5][6]．已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上相鄰計數(shù)點間的時間間隔為：T=5×0.02s=0.1s．
B點對應(yīng)的速度為：

根據(jù)△x=aT2可得：

xCE-xAC=a（2T）2

小車運動的加速度為：

（6）[7]．隨著力F的增大，即隨所掛鉤碼質(zhì)量m的增大，不能滿足M＞＞m，因此曲線上部出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象．