Question

【題目】在做“探究加速度與力、質量關系”的實驗時，采用如圖甲所示的一端帶定滑輪的長木板實驗裝置，讓重物通過輕繩拖動小車在長木板上做勻加速直線運動。其中小車質量用M表示，重物質量用m表示，加速度用a表示。

（1）實驗時需要將長木板的一端墊起適當的高度，這樣做是為了消除_____的影響，使繩對小車的拉力等于小車所受合外力。在進行小車在長木板上勻速滑下的調整時，小車后面的紙帶_____（填“要”或“不要）同時穿上并穿過打點計時器。

（2）實驗中由于繩對小車的實際拉力小于重物的重力，會給實驗帶來系統誤差。為減小此誤差，實驗中要對小車質量M和重物質量m進行選取，以下四組數據中最合理的一組是_____。（填寫相應選項前的字母即可）

A．M＝200g，m＝40g、60g、80g、100g、120g、140g

B．M＝200g，m＝30g、35g、40g、45g、50g、55g

C．M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g

D．M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、35g

（3）在實驗中用接在50Hz交流電源上的打點計時器，測定小車的加速度。某次實驗中得到的一條紙帶如圖乙所示，從比較清晰的點起，每五個打印點取一個點作為計數點，分別標明0、1、2、3、4．量得0與1兩點間距離s1＝1.20cm，1與2兩點間的距離s2＝1.80cm，2與3兩點間距離s3＝2.40cm，3與4兩點間距離s4＝3.00cm，則打計數點“3”時小車對應的速度大小為_____m/s，還可求得小車的加速度大小為_____m/s2

Answer 1

【答案】（1）摩擦力 要 （2）D （3）0.27 0.6

【解析】

（1）根據實驗原理可知該實驗需要將長木板的一端墊起適當的高度以平衡摩擦力；

（2）當盤和盤中砝碼的重力的大小關系得出只有m＜＜M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；

（3）紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用平均速度的定義可以求出兩點之間的平均速度，利用勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度可以求出某點的瞬時速度，根據逐差法可以得出加速度。

（4）反比例函數圖象是曲線，而根據曲線很難判定出自變量和因變量之間的關系；正比例函數圖象是過坐標原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關系

（1）本實驗是研究加速度與作用力的關系，而此處的作用力是指物體受到的合力，所以要消除摩擦力的影響，先要平衡摩擦力。其做法是去掉鉤碼，拴上紙帶，墊高右端，讓小車帶著紙帶能在傾斜的木板上做勻速直線運動，從點跡的均勻可以確定木板平衡恰當。
（2）據牛頓第二定律可以求出拉力，所以當m＜＜M時，F≈mg．那么要選擇m和M相差最大的一組數據，故D選項符合要求。
（3），由逐差相等求加速度：。