Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)用如圖所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”，已知小車的質(zhì)量為m2，所掛砝碼質(zhì)量為m1，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的頻率為50Hz，動(dòng)滑輪輕質(zhì)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A.按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中與定滑輪及彈簧測(cè)力計(jì)相連的細(xì)線豎直；

B.調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下勻速運(yùn)動(dòng)；

C.掛上鉤碼，接通電源后，再放開(kāi)小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度；

D.改變鉤碼的數(shù)量，重復(fù)步驟C，求得小車在不同合力作用下的加速度。

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程，回答以下問(wèn)題：

（1）對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是_________。

A.鉤碼的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量 B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鉤碼處于超重狀態(tài)

C.與小車相連的輕繩與長(zhǎng)木板一定要平行 D.彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為鉤碼重力的一半

（2）實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a=______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）由本實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖象，與本實(shí)驗(yàn)相符合的是_____________。

A. B. C.D.

（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)遺漏了平衡摩擦力這一步驟，若軌道水平，他測(cè)量得到的 圖象如圖2，設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則小車與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) =____.

Answer 1

【答案】C 0.88 A

【解析】

(1)[1]A．因彈簧測(cè)力計(jì)可以測(cè)出繩子的拉力，從而得到下車的真實(shí)合力，故不需要用鉤碼的重力近似替代，即不需要鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件，故A錯(cuò)誤；

B．鉤碼處于加速下降的狀態(tài)，則處于失重的狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；

C．與小車相連的輕繩與長(zhǎng)木板一定要平行，才能保證繩子的拉力等于小車受到的合力，故C正確；

D．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，砝碼向下加速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，故彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)小于砝碼和砝碼盤(pán)總重力的一半，故D錯(cuò)誤；

(2)[2]在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)，即△x=aT2，

解得：

(3)[3]實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)平衡摩擦力，由牛頓第二定律得：

小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F成正比，a-F圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線，由圖示圖線可知，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤；

(4)[4]對(duì)小車由牛頓第二定律：

解得：

圖中傾斜直線的斜率

縱截距為：

聯(lián)立解得：