Question

【題目】某實驗小組用圖甲所示的實驗裝置“探究加速度與力、質量的關系”．圖甲中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電磁打點計時器相連，小車的質量為m1，小盤及砝碼的總質量為m2.

(1)下列說法正確的是___________

A．實驗時先放開小車，再接通打點計時器的電源

B．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力

C．本實驗中要使小車受到的拉力等于小盤及砝碼的總重力，應滿足m2遠小于m1的條件

D．在用圖像探究小車加速度a與小車m1的關系時，應作出a－m1圖像

(2)實驗得到如圖乙所示的一條紙帶，A、B、C、D、E為計數點，相鄰兩個計數點的時間間隔為T，B、C兩點的間距x2和D、E兩點的間距x4已量出，利用這兩段間距計算小車加速度的表達式為a＝________.

(3)某同學平衡好摩擦阻力后，在保持小車質量不變的情況下，通過改變砝碼個數，得到多組數據，但該同學誤將砝碼的重力當作繩子對小車的拉力，作出了小車加速度a與砝碼重力F的圖像如圖丙所示．據此圖像分析可得，小車的質量為______ kg，小盤的質量為______ kg.(g＝10 m/s2，保留兩位有效數字)

Answer 1

【答案】 (1)C (2) (3)0.61 0.006 1

【解析】（1）實驗時應先接通電源后釋放小車，故A錯誤．平衡摩擦力，假設木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故B錯誤．讓小車的質量m1遠遠大于小盤和重物的質量m2，因為：際上繩子的拉力，故應該是m2＜＜m1，即實驗中應滿足小盤和重物的質量遠小于小車的質量，故C正確；F=ma，所以：，所以在用圖象探究小車的加速度與質量的關系時，通常作a-圖象，故D錯誤；故選C．
（2）根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可得：x4-x2=2a1T2
解得：
（3）對a-F圖來說，圖象的斜率表示小車質量的倒數，故小車質量為：，
F=0時，產生的加速度是由于托盤作用產生的，故有：mg=m1a0，
解得：