Question

【題目】如圖所示為兩位同學探究“物體的加速度與其質量、所受合外力的關系”的實驗裝置圖。

（1）實驗中，兩位同學安裝好實驗裝置后，首先平衡摩擦力，他們將長木板的一端適當墊高些后，在不掛砝碼盤的情況下，使小車靠近打點計時器后，先接通電源，后用手輕撥小車，小車便拖動紙帶在木板上自由運動。若打點計時器第一次在紙帶上打出的計時點越來越稀疏（從打出的點的先后順序看），則第二次打點前應將長木板底下的小木塊墊的比原先更加________（選填“高”或“低”）些；重復以上操作步驟，直到打點計時器在紙帶上打出一系列__________的計時點，便說明平衡摩擦力合適。

（2）平衡摩擦力后，在____________的條件下，兩位同學可以認為砝碼盤（連同砝碼）的總重力近似等于小車所受的合外力。

（3）接下來，兩位同學先保持小車的質量不變的條件下，研究小車的加速度a與受到的合外力的關系。如圖乙所示是根據實驗數據描繪的小車加速度a與盤和砝碼的總質量m之間的實驗關系圖象。設圖中直線斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓第二定律成立，則小車的質量M為___________。（重力加速度g不已知）

（4）然后，兩位同學在保持小車受到的拉力不變的條件下，探究小車的加速度a與其質量M的關系。他們通過給小車中增加砝碼來改變小車的質量M，得到小車的加速度a與質量M的數據，畫出a-1/M圖線后，發現：當1/M較大時，圖線發生彎曲。于是，兩位同學又對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發生彎曲的現象，那么，兩位同學的修正方案可能是（_____）

A.改畫a與（M+m）的關系圖線 B.改畫a與m/M

C.改畫a與1/（M+m）的關系圖線 D.改畫a與

Answer 1

【答案】低點間隔均勻在砝碼盤（連同砝碼）的總質量遠小于小車的質量k/bC

【解析】

（1）打點計時器第一次在紙帶上打出的計時點越來越稀疏，說明小車做加速運動，平衡摩擦力過度，小木塊墊的過高了，則第二次打點前應將長木板底下的小木塊墊的比原先更加低些；重復以上操作步驟，直到打點計時器在紙帶上打出一系列點跡間隔均勻的計時點，便說明小車做勻速運動了，平衡摩擦力合適。

（2）平衡摩擦力后，在在砝碼盤（連同砝碼）的總質量遠小于小車的質量的條件下，兩位同學可以認為砝碼盤（連同砝碼）的總重力近似等于小車所受的合外力。

（3）根據牛頓第二定律可知： ，變形可得： ，由題可知： , ，解得 ；

（4）兩同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質量M，故小車的質量應為M+m，作圖時應作出 圖象，故選C；