Question

【題目】用圖甲所示裝置探究物體的加速度與力的關系。實驗時保持小車(含車中重物)的質量M不變，細線下端懸掛鉤碼的總重力mg作為小車受到的合力F，用打點計時器測出小車運動的加速度a.

(1)為了讓細線下端懸掛鉤碼的總重力作為小車受到的合力F，需滿足的條件是______

(2)關于實驗操作，下列說祛正確的是______。

A.實驗前應調節滑輪高度，使滑輪和小車間的細線與木板平行

B.平衡摩擦力時，在細線的下端懸掛鉤碼，使小車在線的拉力作用下能勻速下滑

C.每次改變小車所受的拉力后都要重新平衡摩擦力

D.實驗時應先接通打點計時器電源，后釋放小車

(3)圖乙為實驗中打出紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出連續的5個計數點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數點之間都有4個點跡未標出，測出各計數點到A點間的距離。已知所用電源的頻率為50Hz，打B點時小車的速度v=___m/s，小車的加速度a=________m/s.（結果保留兩位有效數字）

(4)改變細線下端鉤碼的個數，得到a-F圖象如圖丙所示，造成圖線上端彎曲的原因可能是_____。

Answer 1

【答案】M>>m AD 0.32 0.93 隨所掛砝碼質量m的增大，不滿足M>>m

【解析】

由題中“用圖甲所示裝置探究物體的加速度與力的關系”可知，本題考查牛頓第二定律實驗，根據實驗原理和數據處理可分析本題。

（1）[1]因為鉤碼重力提供的拉力讓小車和鉤碼共同產生加速度，所以有

為了結果準確，應該讓小車質量遠大于鉤碼質量，即M>>m；

（2）[2]平衡摩擦力時，是小車在不掛鉤碼時可以勻速下滑，并且每次做實驗都不需要再平衡摩擦力，所以選AD；

（3）[3]打B點時的瞬時速度，根據公式

解得

[4]小車加速度可以利用公式

解得

（4）改變細線下端鉤碼的個數，會讓鉤碼質量變大，從而不能滿足M>>m，所以會導致圖像彎曲。