Question

某實驗小組設計了如圖(a)所示的實驗裝置研究加速度和力的關系。

（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持______________不變，用鉤碼重力作為小車所受的拉力。

（2）如圖(b)是某次實驗打出的紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數點，相鄰兩計數點間還有4個打點未畫出，電源的頻率為50Hz。從紙帶上測出x₁ =3.20cm，x₂ = 4.56cm，x₅ =8.42cm，x₆ =9.70cm。則木塊加速度大小=__________m/s²（保留2位有效數字）。

（3）通過改變鉤碼的數量，多次重復測量，可得小車運動的加速度a與所受拉力F的關系圖象。在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條圖線，如圖(c)所示。圖線______ (選填“①”或“②”)是在軌道水平的情況下得到的。

（4）隨著鉤碼的數量增大到一定程度，圖(c)中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是___________。

A．小車與軌道之間存在摩擦                B．導軌保持了水平狀態

C．所掛鉤碼的總質量太大                  D．所用小車的質量太大

（5）根據圖(c)可求出小車質量為_________ kg。

 

Answer 1

【答案】

小車質量； 1.3 ；② ；C ；0.5

【解析】

試題分析：（1）由牛頓第二定律F="ma," 研究加速度和力的關系時應讓小車質量保持不變，改變F大小（2）加速度可由求解，則（3）本實驗要求平衡摩擦力，圖線1中，當F=0時加速度不為零，說明平衡摩擦力過度，相反圖線2中，當加速度為零時拉力不為零，是在軌道水平的情況下得到的（4）本實驗要求勾碼的質量遠小于小車的質量，當勾碼的質量太大時，繩子的拉力遠小于勾碼的重力，故選C（5）由可知圖線的斜率表示小車質量的倒數，由此可求得小車的質量為0.5kg

考點：考查驗證牛頓第二定律

點評：本題難度較小，掌握本實驗的實驗理論，利用的是控制變量法，通過畫圖求斜率驗證合外力與加速度的關系，要求勾碼的質量遠小于小車的質量