Question

【題目】在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，所掛鉤碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．

（1）當M與m的大小關系滿足__________時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于所掛鉤碼的重力．

（2）一組同學在做加速度與質量的關系實驗時，保持所掛鉤碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數據．為了比較容易地檢測出加速度a與質量M的關系，應該做a與________的圖象．

（3）如圖乙，該同學根據測量數據做出的a﹣F圖線，圖象沒過坐標原點的原因是_______．

（4）如圖乙，該同學根據測量數據做出的a﹣F圖線，圖象變彎曲的原因_________．

（5）在利用打點計時器和小車做“探究加速度與力、質量的關系”的實驗時，下列說法中正確的是_____

A．平衡摩擦力時，應將紙帶取下來再去平衡

B．連接砝碼盤和小車的細繩應保持水平

C．實驗時應先釋放小車再接通電源

D．小車釋放前應靠近打點計時器．

Answer 1

【答案】 M＞＞m 沒平衡摩擦或平衡不夠 不滿足M＞＞m D

【解析】（1）以整體為研究對象有，解得，以M為研究對象有繩子的拉力，若要有F=mg，只有m+M=M，即當時才成立，故只有時才可以認為繩對小車的拉力大小等于鉤碼的重力．

（2）根據牛頓第二定律F=Ma，a與M成反比，而反比例函數圖象是曲線，而根據曲線很難判定出自變量和因變量之間的關系，故不能作a-M圖象；又，故a與成正比，而正比例函數圖象是過坐標原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關系，故應作a與的圖象.

（3）小車質量M一定時，其加速度a與合力F成正比，圖象應該為一條經過坐標原點的直線；由于實驗中用鉤碼的重力代替小車的合力，故不可避免的會出現系統誤差，乙圖中，由于小車受到摩擦阻力，其合力小于繩子的拉力，所以不經過坐標原點，故造成的原因是：沒有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.

（4）鉤碼加速下降，處于失重狀態，拉力小于重力，要使小車所受的拉力接近鉤碼的重力，只有讓小車質量遠大于鉤碼質量，否則，會出現乙圖中的彎曲情況，故造成的原因是：不滿足.

（5）平衡摩擦力時不掛鉤碼，小車后拖紙帶，紙帶上打出的點跡均勻分布說明摩擦力平衡了，所以平衡摩擦力不應取下紙帶，A錯誤；連接鉤碼和小車的細繩應跟長木板保持平行，B正確；實驗時應先接通電源后釋放小車，C錯誤；小車釋放前應靠近打點計時器，實驗時，應先放開小車，再接通打點計時器電源，由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數據的采集和處理，同時要求開始小車要靠近打點計時器，D正確；選BD.