Question

【題目】某實驗小組利用如圖所示的裝置探究加速度和力的關系，他們將寬度很小的擋光片固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與砝碼盤相連，在水平桌面上的A.B兩處各安裝一個光電門，記錄小車通過A.B時的遮光時間。

(1)在該實驗中必須采用控制變量法,應保持______不變,用砝碼盤和盤中砝碼所受的總重力作為______,為減小系統誤差,應使砝碼盤和砝碼的總質量______(選填“遠大于”、“遠小于”或“等于”)小車的質量；

(2)為消除摩擦力的影響，實驗前平衡摩擦力的具體操作為：取下______，把木板不帶滑輪的一端適當墊高并反復調節，直到輕推小車后，小車能沿木板做______運動；

(3)用毫米刻度尺測量擋光片的寬度d和兩個光電門之間的距離L,將小車停在C點,在砝碼盤中放上砝碼,小車在細線拉動下運動小車通過A.B時的遮光時間分別為t1、t2,則小車通過A時的速度va=______，在此過程中小車的加速度a=______.

Answer 1

【答案】小車質量 小車所受合力 遠小于 砝碼盤 勻速直線

【解析】

探究加速度與力的關系應采用控制變量法，控制小車質量不變改變拉力進行使用；平衡摩擦力后當鉤碼質量遠小于小車質量時可以認為小車受到的合力等于鉤碼的重力；平衡摩擦力時應取下砝碼盤，墊高木板的一端輕推小車使小車做勻速直線運動；應用速度公式求出小車經過光電門時的速度，然后應用勻變速直線運動的速度位移公式求出加速度。

（1）探究加速度與力的關系實驗必須采用控制變量法，應保持小車質量不變，當砝碼盤和砝碼的總質量遠小于小車質量時，小車所受合力等于砝碼盤與砝碼的重力。
（2）實驗前應平衡摩擦力，平衡摩擦力時為取下砝碼盤，把木板不帶滑輪的一端適當墊高并反復調節，直到輕推小車后，小車能沿木板做勻速直線運動。

（3）小車通過A時的速度：，通過B時的速度：，小車做勻加速直線運動，由勻變速直線運動的速度位移公式得：va2-vb2=2aL，解得加速度：。