Question

【題目】在探究加速度與物體所受合外力和質量間的關系時,采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中的砝碼質量用M表示，盤及盤中的砝碼質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計數器打上的點計算出：

（1）某學生將實驗裝置如上圖安裝好，準備接通電源后開始做實驗，但他的裝置圖中有兩個明顯的錯誤：

① ；

② 。

（2）M與m的大小關系滿足 時，可以認為繩子對小車拉力的大小等于盤和砝碼的重力。

（3）一組同學保持盤及盤中的砝碼質量一定，探究物體加速度與質量的關系，以下做法錯誤的是（ ）

A．平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上

B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力

C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源

D．小車運動的加速度，可用天平稱出盤及砝碼質量m、小車質量M，用a＝mg/Ｍ求出

（4）在“探究加速度與質量的關系”時，保持砝碼質量不變，改變小車質量m，得到的實驗數據如下表：為了驗證猜想，請在坐標系中作出最能直觀反映a與m之間關系的圖象．

實驗次數	1	2	3	4	5
小車加速度a/ms-2	0．77	0．38	0．25	0．19	0．16
小車質量m/kg	0．20	0．40	0．60	0．80	1．00

Answer 1

【答案】（1）打點計時器未使用交流電源，沒有平衡摩擦力；（2）m＜＜M

（3）ACD；（4）見解析；

【解析】試題分析：（1）由實驗原理圖可知，打點計時器用的必須是交流電，圖中用的是直流電，所以采用的電源不對，同時木板水平，沒有平衡摩擦力．

（2）設小車的質量為M，砝碼和小桶的質量為m，根據牛頓第二定律得：

對m：mg-F拉=ma

對M：F拉=Ma

解得：

當m＜＜M時，即當砝碼和小桶的總重力要遠小于小車的重力，繩子的拉力近似等于砝碼和小桶的總重力．

（3）A、平衡摩擦力時，應將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，是小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動．故A錯誤．

B、每次改變小車的質量時，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故B正確．

C、實驗時，應先放開小車，再接通打點計時器電源，由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數據的采集和處理．故C錯誤．

D、小車運動的加速度是利用打點計時器測量，如果用天平測出m以及小車質量M，直接用公式求出，這是在直接運用牛頓第二定律計算的，而我們實驗是在探究加速度與物體所受合外力和質量間的關系．故D錯誤．

本題選錯誤的，故選ACD；

（4）據所提供數據，采用描點法得出圖象如下所示：