Question

【題目】某同學利用圖 1 所示的實驗裝置在做“探究加速度與力、質量關系”的實驗時，

（1）圖 2 為實驗中打出的一條紙帶的一部分，紙帶上標出了連續的 5 個計數點，依次為 A、 B、C、D 和 E，相鄰計數點之間還有 4 個點沒有標出，已知打點計時器所使用交流電源 的頻率為 50Hz．由紙帶量出相鄰的計數點之間的距離分別為 sAB=4.22cm 、sBC=4. 65cm、 SCD =5.08cm、sDE =5.49cm, 打點計時器打下 C 點時，小車的速度大小為_____m/s，小 車的加速度大小為_____m/s2．（結果保留兩位有效數字）

（2）某同學探究“保持物體所受合外力不變，其加速度與質量的關系”時，作出如圖 3所示的圖象，由圖象可知，小車受到的合外力的大小是__________N.

（3）該同學探究“保持物體質量不變，其加速度與所受合外力的關系”時，根據實驗測 得的數據得出的 a-F 圖線，如圖 4 所示，圖線既不過原點，又不是直線，其原因可能是（__________）

A.實驗中摩擦力沒有平衡

B.實驗中摩擦力平衡過度

C.實驗中繩子拉力方向沒有跟平板平行

D.實驗中未滿足鉤碼質量遠小于小車質量．

Answer 1

【答案】（1）0.49, 0.42 (±0.01都對) （2）0.2 （3）AD

【解析】

（1）中間時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度，利用逐差法求得加速度；（2）根據圖象，斜率代表合力即可求得；（3）如果沒有平衡摩擦力的話，就會出現當有拉力時，物體不動的情況。得出圖象彎曲的原因是：配重質量沒有達到遠小于小車質量的條件。

（1）C點的瞬時速度等于BD段的平均速度，故有：

根據逐差法求得加速度為：

（2）在圖象中，斜率代表合力，故有：

（3）遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會出現當有拉力時，物體不動的情況，故圖象不過原點的原因是：未平衡摩擦力或木板傾角過小；當不滿足配重質量＜＜小車質量時，隨m的增大物體的加速度a逐漸減小，故圖象彎曲的原因是：配重質量沒有達到遠小于小車質量的條件，故選AD。