Question

【題目】“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”的實驗裝置如圖所示:

（1）打點計時器是一種計時儀器，其電源頻率為50Hz，常用的電磁式打點計時器和電火花計時器，使用的都是__________（填“直流電”或“交流電”）。

（2）下列措施中不正確的是________

A．為了使繩對小車拉力的大小近似等于砝碼總的重力，要求砝碼的總質量m遠小于小車的質量M。

B．平衡摩擦力的方法就是添加砝碼，使小車能勻速滑動

C．每次改變拉小車的拉力后都需要重新平衡摩擦力

D．實驗中通過增加砝碼來改變小車受到的拉力

（3）某同學在實驗中．打出的一條紙帶如圖所示，他選擇了幾個計時點作為計數點，相鄰兩計數點間還有4 個計時點沒有標出，其中s1= 7.06cm、s2=7.68cm、s3=8.30cm、s4=8.92cm，那么打b 點的瞬時速度大小是_______m/s；紙帶加速度的大小是___________m/s2（計算結果保留兩位有效數字）．

（4）某同學將長木板右端適當墊高，以平衡摩擦力。但他把長木板的右端墊得過高，使得傾角過大。用a 表示小車的加速度，F 表示細線作用于小車的拉力，他繪出的a - F 關系圖像是_______

Answer 1

【答案】(1) 交流電 (2) BC (3) 0.74 0.62 (4) C

【解析】

（1）電磁式打點計時器和電火花計時器，使用的都是交流電。

（2）設小車的質量為M，砝碼盤和砝碼的質量為m，設繩子上拉力為F，以整體為研究對象有mg=（m+M）a，解得；以M為研究對象有繩子的拉力F=Ma=，顯然要有F=mg必有M＞＞m，即于砝碼盤和砝碼的總質量遠小于小車的質量時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，選項A正確；平衡摩擦力的方法就是，小車與紙帶相連，小車前面不掛小桶，把小車放在斜面上給小車一個初速度，看小車能否做勻速直線運動，故B錯誤；每次改變拉小車的拉力后不需要重新平衡摩擦力，選項C錯誤；實驗中通過增加砝碼來改變小車受到的拉力，選項D正確；此題選擇不正確的選項，故選BC．

（3）相鄰兩計數點間還有4個計時點沒有標出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上b點時小車的瞬時速度大小．vb==0.74m/s；

設a到b之間的距離為x1，以后各段分別為x2、x3、x4，根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x3-x1=2a1T2；x4-x2=2a2T2；為了更加準確的求解加速度，我們對兩個加速度取平均值，得：a=（a1+a2）；

即小車運動的加速度計算表達式為：

（4）平衡摩擦力時把長木板的右端墊得過高，使得傾角過大，在不掛砝碼盤時，小車受到的合力不為零，小車已經有加速度，a-F圖象不過原點，在a軸上有截距，繪出的a-F圖象是C．