Question

【題目】在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質量M間的關系時，采用如圖甲所示的實驗裝置．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．

(1)當M與m的大小關系滿足________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．

(2)某一組同學先保持盤及盤中的砝碼質量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是________．

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，再接通打點計時器的電源

D．用天平測出m以及小車質量M，小車運動的加速度可直接用公式a＝求出

(3) 另一組同學保持小車及車中的砝碼質量M一定，探究加速度a與所受外力F的關系，由于他們操作不當，得到的a-F關系圖象分別如下圖所示

其原因是： __________________________________________________；

(4)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計時器打點的時間間隔為0.02 s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數點，量出相鄰計數點之間的距離．該小車的加速度a＝________m/s2.(結果保留兩位有效數字)

Answer 1

【答案】 (1)M>>m (2)B (3) 其原因是：未平衡摩擦力，或平衡摩擦力不徹底 (4)0.16m/s2

【解析】(1).根據牛頓第二定律得：對m: ，對M：，解得：，當m<<M時，即當砝碼和盤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盤的總重力；

(2)A、平衡摩擦力時，不能將及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上，故A錯誤；

B、改變小車質量時，不需要重新平衡摩擦力，故B正確；

C、 實驗時，先接通電源，再釋放小車，故C錯誤；

D、小車運動的加速度通過紙帶求出，不能通過求出，故D錯誤；

故選B；

(3)從圖象可知，F大于零時，加速度為零，知沒有平衡摩擦力，或平衡摩擦力時長木板的傾角過小；

(4) 該小車的加速度。