Question

【題目】利用以下裝置可以完成力學中的許多實驗。

（1）以下說法中正確的是（___________）

A．用此裝置“研究勻變速直線運動”時，需要將長木板的一端抬高以平衡摩擦力

B．用此裝置“探究加速度與力、質量的關系”時，每次改變小車質量之后，需要重新平衡摩擦力

C．用此裝置“探究加速度與力、質量的關系”時，并用圖像法處理數(shù)據(jù)時，如果畫出的a-m關系圖像不是直線，就可確定加速度與質量成反比

D．用此裝置“探究做功和速度變化關系”時，必須調整滑輪高度使連接小車的細線與木板平行

（2）用此裝置“探究加速度與力、質量的關系”時，小車質量約250g，為保證拉力近似等于沙桶（含重物）的重力，沙桶中應選擇的重物是__________。

（3）在利用此裝置做實驗時，實驗中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如圖所示。已知A、B、C、D、E為計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點間還有4個打點，每相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.1 s，則小車在C點的速度v＝________m/s，小車運動的加速度a＝________m/s2.(結果保留三位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】 D C 1.24 6.22

【解析】（1）A、此裝置可以用來研究勻變速直線運動，但不需要平衡摩擦力，故A錯誤；

B、平衡摩擦力的方法是將木板帶打點計時器的一端適當墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補償小車運動中所受阻力的影響，即，式子成立與質量無關，故改變質量后不需重新進行平衡，故B錯誤；

C、在利用該裝置來“探究物體的加速度與質量的關系”時，可以通過圖象法處理數(shù)據(jù)，來判斷加速度a與小車的質量M成反比，畫出的關系不能確定加速度與質量的關系，要畫出的關系才能確定加速度與質量的關系，故C錯誤；

D、探究“功與速度變化的關系”實驗時，必須調整滑輪高度使連接小車的細線與滑軌平行，以便減少誤差，故D正確。

（2）在利用該裝置來“探究物體的加速度與力、質量的關系”時，設小車的質量為M，沙桶（含沙）的總質量為m，設繩子上拉力為F，
以整體為研究對象有：
解得：
以M為研究對象有繩子的拉力為：
顯然要有必有，故有，即只有時才可以認為繩對小車的拉力大小等于沙桶（含沙）的重力，故選C。

（3）由于相鄰兩個計數(shù)點間還有4個打點，所以兩計數(shù)點間的時間間隔為，
根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，有：
打點C時小車的速度為： ，

根據(jù)紙帶分析可知： ， ， ，
根據(jù)勻變速直線運動的推論結合作差法得：

。