Question

【題目】某實驗小組欲以如圖所示實驗裝置“探究加速度與物體受力和質量的關系”．圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電磁打點計時器(未畫出)相連，小車的質量為m1，小盤(及砝碼)的質量為m2.

（1）下列說法正確的是________．

A．實驗時先放開小車，再啟動計時器

B．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力

C．本實驗中應滿足m2遠小于m1的條件

D．在用圖象探究小車加速度與受力的關系時，應作a－m1圖象

（2）實驗中得到一條打點的紙帶，如下圖所示，已知實驗所用電源的頻率為50 Hz.根據紙帶可求出電火花計時器打B點時的速度大小為_______m/s，小車的加速度大小為_______m/s2.(結果均保留兩位有效數字)

（3）某同學平衡好摩擦阻力后，在保持小車質量不變的情況下，通過多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的關系圖象如圖所示．若牛頓第二定律成立，重力加速度g＝10 m/s2，則小車的質量約為________ kg，小盤的質量為________ kg.

Answer 1

【答案】C 3.2 12 2.0 0.060

【解析】

(1)[1]A、實驗時應先接通電源后釋放小車，選項A錯誤；

B. 平衡摩擦力時，假設木板傾角為θ，則有：

，

m約掉了，故每次改變小車質量時不需要重新平衡摩擦力，選項B錯誤；

C.實際上繩子的拉力，所以實驗中應滿足小盤和重物的質量m2遠小于小車的質量m1，選項C正確；

D. 因為，所以在用圖象探究小車加速度與受力的關系時，應作圖象，選項D錯誤。

故選C。

(2)[2]根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點時小車的瞬時速度大小

。

[3]根據逐差法得加速度的大小為

(3)[4]對aF圖來說，圖線的斜率表示小車質量的倒數。圖線的斜率，所以小車質量為：m1=2.0kg。

[5]F=0時，產生的加速度是由于托盤作用產生的，有：m2g=m1a0，所以小盤的質量