Question

【題目】為了“探究加速度與力、質量的關系”,現提供如圖所示的實驗裝置小車及車中砝碼的總質量用M表示,盤及盤中砝碼的總質量用m表示,平衡摩擦后,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出

(1)當M_______m時,才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力.

(2)在實驗中,得到一條如圖所示的紙帶,已知相鄰計數點間的時間間隔為T=0.1s,且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出分別為3.09cm、3.43cm、3.70cm、4.10cm、4.40cm、4.77cm,則小車的加速度大小a=_______m/s2,打點計時器打下D點時小車的速度大小為VD=________m/s.(結果保留三位有效數字)

(3)某同學保持盤及盤中砝碼的總質量m不變，通過給小車增減砝碼來改變小車及車中砝碼的總質量M，得到小車的加速度a與質量M的數據，畫出a-1/M圖線后，發現:當1/M較大時圖線發生彎曲；于是該同學對實驗方案進行了修正，避免圖線的彎曲。則該同學修正的方案可能是_______

A.改畫a與(M+m)的關系圖線 B.改畫a與1/(M+m)的關系圖線

C.改畫a與m/M的關系圖線 D.改畫a與1/(M+m)2 的關系圖線

Answer 1

【答案】遠大于 0.306 0.390 B

【解析】

（1）當盤及盤中砝碼的總質量遠小于小車的質量時，可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力．（2）根據逐差法可求得加速度大小，根據平均速度公式即可求出D點的速度大小；（3）乙同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質量M，故小車的質量應為M+m，作圖時應作出a-圖象.

（1）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，即小車的質量遠大于砝碼和盤的總質量，繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力．

（1）由勻變速運動的規律得：s4-s1=3aT2；s5-s2=3aT2；s6-s3=3aT2
聯立得：（s4+s5+s6）-（s1+s2+s3）=9aT2
解得：

小車在打點計時器打下D點時的速度大小為：

（3）乙同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質量M，故小車的質量應為M+m，作圖時應作出a-圖象，故選B.