Question

【題目】如圖(a)為某同學設計的“探究加速度與小車所受合力F及質量m的關系”實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長木板．在實驗中可認為細線對小車的拉力F等于砝碼和小桶的總重力，小車運動的加速度a可用紙帶上的點求得．

(1)關于該實驗，下列說法中正確的是________．

A．用砝碼和小桶的總重力來表示F，對實驗結果會產生誤差

B．為消除摩擦力對實驗的影響，可以把長木板D的左端適當墊高

C．使用電火花計時器時先使紙帶運動，再接通電源

D．長木板D的左端被墊高后，圖中細線應保持與長木板的表面平行

(2)實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個打點(圖中未標出)，計數點間的距離如圖(b)所示，由紙帶求出小車的加速度a＝________m/s2(加速度a的計算結果保留兩位有效數字)．

(3)在“探究加速度與質量的關系”時，保持砝碼和小桶質量不變，改變小車質量M，分別測得小車的加速度a與對應的質量M，數據如下表：

次數	1	2	3	4	5
小車的加速度a/(m·s－2)	1.25	1.00	0.80	0.50	0.40
小車的質量M/kg	0.400	0.500	0.625	1.000	1.250
小車質量的倒數M－1/kg－1	2.50	2.00	1.60	1.00	0.80

利用上表數據，在圖(c)的坐標紙上選擇合適物理量為坐標軸建立坐標系，作出直觀反映a與M關系的圖象___________．從圖線可得到的結論是_______________________________________________

Answer 1

【答案】 ABD 0.50 在合外力一定的情況下，小車的加速度與小車的質量成反比

【解析】（1）設小車的總質量為M，小桶和砝碼的總質量為m，平衡摩擦力后，根據牛頓第二定律，對小車有F=Ma，對小桶和砝碼有，解得，整理得，雖然當Mm時，可認為F=mg，但實際上F<mg，選項A正確；為消除摩擦力對實驗的影響，應將長木板D的左端適當墊高，選項B正確；使用電火花計時器時先接通電源，再釋放小車，選項C錯誤；長木板D的左端被墊高后，圖中細線應保持與長木板的表面平行，以確保小車所受的合外力保持不變，選項D正確．

（2）根據逐差法可得，保留2位有效數字得a=0.50 m/s2

（3）如圖所示

結論：在合外力一定的情況下，小車的加速度與小車的質量成反比．