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a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。

圖a 圖b

(1)若已平衡好摩擦力,在小車做勻加速直線運動過程中繩子拉力FT=______,當M與m的大小關系滿足______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。

(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,需要重新平衡摩擦力

C.實驗時,先接通打點計時器的電源,再放開小車

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求出

(3)某小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,這組同學得到的a-F關系圖象如圖b所示,其原因是①______________________________________。

②____________________________________________________。

(4)圖c是某次實驗中得到的紙帶。已知打點計時器使用的交流電源頻率為50 Hz,每相鄰兩個計數點間還有4個點未畫出,求出小車下滑的加速度為____________m/s2。(結果保留三位有效數字)

Answer 1

【答案】(1)mg Mm；(2)C；(3)①平衡摩擦力不夠或沒有平衡摩擦力；②沒有滿足Mm；(4)1.58

【解析】

（1）對小車FT=Ma，對盤：mg-FT=ma

聯立解得：FT=mg

當Mm時，FT=mg；

（2）A.平衡摩擦力時,應使拖著紙帶的小車不掛盤及盤中的砝碼，使小車做勻速運動，故A錯誤；

B.平衡摩擦力后，小車重力沿斜面向下的分力等于摩擦力，所以每次改變小車的質量時,不需要重新平衡摩擦力，故B錯誤；

C.實驗時,先接通打點計時器的電源,等打點穩定后，再放開小車，故C正確；

D.小車運動的加速度應根據打出的紙帶求出，故D錯誤。

故選：C

（3）①由圖像可知，當力大于某一值后才有加速度，說明平衡摩擦力不夠或沒有平衡摩擦力；

②隨著拉力的增大，圖線發生了彎曲，說明不滿足Mm的條件；

（4）計數點間的時間間隔是0.1s。根據逐差法：m/s2=1.58m/s2