Question

【題目】某實驗小組采用如圖所示的實驗裝置探究小車加速度與力、質量的關系。

(1) 下列關于該實驗的說法中正確的是（_______）

A 平衡摩擦力時，應將盤和盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上

B.小車的加速度與砝碼的加速度相同

C.實驗過程中砝碼盤處于超重狀態

D.每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力

(2)該實驗小組采用正確的實驗步驟后，利用打點頻率為50Hz的打點計時器，得到的其中條紙帶如圖所示： (圖中每兩個計數點間還有四個點未畫出)，則在該次實驗中，小車運動的加速度大小為_________m/s2。

（3）該小組用盤和砝碼的重力充當小車所受合力F，通過分析打點計時器打出的紙帶，測量加速度a。分別以合力F和加速度a作為橫軸和縱軸，建立坐標系，根據實驗中得到的數據描出如圖所示的點跡，該實驗小組得到的a-F圖線如圖所示，實驗結果跟教材中的結論不完全一致。你認為產生這種結果的原因可能是（______）

A.沒有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力時將木板右端墊得過低

B.在平衡摩擦力時將木板右端墊得過高

C.測量小車的質量或者加速度時的偶然誤差過大

D.砂桶和砂的質量過大，不滿足砂桶和砂的質量遠小于小車質量的實驗條件

Answer 1

【答案】 D 1.31 D

【解析】(1) A、砝碼和砝碼盤的重力等于小車受到的拉力，因此在平衡小車受到的摩擦力時，不能將盤和盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上，故A錯誤；B、小車和砝碼構成連接體，沿著繩子的運動相同，則兩者加速度大小相等，方向不同，故B錯誤。C、砝碼和砝碼盤一起向下加速，處于失重狀態，C錯誤。D、平衡摩擦力是利用小車本身重力的下滑分量來進行的，即mgsinθ=μmgcosθ，由此式可以看出不需要重新平衡摩擦力，故D正確；故選D.

(2)由于計數點之間的時間間隔為T=0.1s，所以由逐差法可得小車的加速度為.

(3)當砝碼和砝碼盤的質量遠小于小車的質量，砝碼和砝碼盤的重力等于繩子的拉力，即小車的合力，當不再滿足該關系時，圖線的斜率為砝碼和小車總質量的倒數，斜率變小，所以產生這種結果的原因可能是砂和砂桶質量較大，沒滿足砂和砂桶質量遠小于小車質量的條件.故選D．