Question

【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置做“探究加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電頻率為f＝50Hz。

（1）該同學(xué)根據(jù)裝置圖安裝好裝置，做了必要的調(diào)節(jié)后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，打出一條紙帶，在紙帶上選取A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出。

如圖所示，測(cè)出相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離x1、x2、x3、x4、x5、x6，則打F點(diǎn)時(shí)小車速度的表達(dá)式vF＝______________（用測(cè)得及已知物理量的符號(hào)表示）。若求得打B、C、D、E、F點(diǎn)時(shí)小車的速度為下列表格中所示數(shù)據(jù)，以打A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)谙铝凶鴺?biāo)紙上選取合適的標(biāo)度，作出v－t圖象_____。根據(jù)圖象求得打下G點(diǎn)時(shí)小車的速度vC＝_________m／s，小車的加速度a＝___________m／s2。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（2）保持小車質(zhì)量不變，改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，測(cè)得多組合外力F及對(duì)應(yīng)的小車的加速度a，作出a－F圖象如下圖，發(fā)現(xiàn)圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，經(jīng)分析，主要是某一步操作沒(méi)到位引起的，則需要重新進(jìn)行的操作是_________。

A．增大小車的質(zhì)量

B．減小小車的質(zhì)量

C．適當(dāng)增大長(zhǎng)木板的傾角

D．適當(dāng)減小砝碼盤內(nèi)砝碼質(zhì)量

（3）重新操作到位后，保持懸掛的砝碼盤和盤中砝碼的質(zhì)量恒定，測(cè)得小車的質(zhì)量為M，通過(guò)改變小車中砝碼的質(zhì)量m，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得多組小車加速度a和小車中砝碼質(zhì)量m的數(shù)值，通過(guò)描點(diǎn)可得到－m關(guān)系圖象如圖，圖中縱軸的截距為b，則小車受到的拉力F＝_____________。

Answer 1

【答案】 如圖所示：

0.34（0.33～0.35均給分） 0.41（0.39～0.42均給分） C

【解析】

（1）根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及v-t圖象進(jìn)行求解；

（2）應(yīng)該為過(guò)原點(diǎn)的直線，不過(guò)原點(diǎn)則首先分析摩擦力的問(wèn)題；

（3）根據(jù)圖像得到和的關(guān)系式進(jìn)行判斷即可；

（1）打F點(diǎn)時(shí)小車的速度為；

根據(jù)表格數(shù)據(jù)作出的v-t圖象圖：

從圖象上得到打G點(diǎn)時(shí)的小車的速度為0.34m/s

小車的加速度為：；

（2）圖象不過(guò)原點(diǎn)是由于操作時(shí)未將摩擦力完全平衡，因此需要適當(dāng)增大長(zhǎng)木板的傾角以平衡摩擦力，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng) ABD錯(cuò)誤；

（3）根據(jù)題意，由牛頓第二定律得：，則，結(jié)合圖象可得：，得。