Question

【題目】為“探究加速度與力、質量的關系”，現提供如圖所示的實驗裝置，請回答下列問題：

（1）為了消除小車與水平木板之間的摩擦力的影響應采取的方法是（______）

A．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動

B．將木板帶滑輪的一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動

C．將木板不帶滑輪的一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動

D.將木板不帶滑輪的一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車能夠靜止在木板上

（2）某學生在平衡摩擦力時，使得長木板傾角偏大．他所得到的a-F關系是圖2中的哪條圖線（______）（圖中a是小車的加速度，F是細線作用于小車的拉力）．

（3）在實驗中，有同學得到一條打點的紙帶，取打點清晰部分做如下標記，如圖所示，已知相鄰計數點間還有4個點沒有畫出來，打點計時器的電源頻率為50Hz，則小車加速度的大小為____m/s2。（結果保留3位有效數字）

（4）消除小車與水平木板之間摩擦力的影響后，要用鉤碼總重力代替小車所受的拉力，此時鉤碼質量m與小車總質量M之間應滿足的關系為__________．

Answer 1

【答案】 C C 1.93 m＜＜M

【解析】(1)平衡摩擦力就是讓小車在無拉力的作用下做勻速直線運動，讓重力沿斜面的分力等于小車受到的摩擦力。所以平衡時應為：將不帶滑輪的木板一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動，故C正確，ABD錯誤。

故選：C；

(2) 如果長木板傾角偏大，當F=0時，a≠0.也就是說當繩子上沒有拉力時小車就有加速度，故選C。

（3）相鄰的兩個計數點還有四個點未畫出，計數點間的時間間隔：t=5×0.02=0.1s，

由勻變速直線運動的推論：△x=at2可知，加速度為： ；

(4)設繩子拉力為T，對鉤碼：mg-T=ma，對小車：T=Ma，

聯立解得： ，當m＜＜M時，T=mg。

即當m＜＜M時，小車所受的拉力等于鉤碼總重力。