Question

（10分）為了探究“加速度與力、質量的關系”，現提供如圖所示實驗裝置。請思考探究思路并回答下列問題：

（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應采取做法是_________。

A．將木板帶滑輪的那一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動

B．將木板帶滑輪的那一端適當墊高，使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運動

C．將木板固定打點計時器的那一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動

D．將木板固定打點計時器的那一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運動

（2）如圖所示是某一次打點計時器打出的一條記錄小車運動的紙帶。取計數點A、B、C、D、E、F、G。紙帶上兩相鄰計數點的時間間隔為T = 0.10s，用刻度尺測量出各相鄰計數點間的距離分別為AB=1.50cm，BC=3.88 cm，CD=6.26 cm，DE=8.67 cm，EF=11.08 cm，FG=13.49cm，則小車運動的加速度大小a =_________m/s²，打紙帶上C點時小車的瞬時速度大小v_C=_________m/s。（結果保留二位有效數字）。

（3）某組同學實驗得出數據，畫出a~F圖像如圖所示，那么該組同學實驗中出現的問題可能是_________。

（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】

（1）C（2）（3）摩擦力平衡過度（4）

【解析】

試題分析：（1）本實驗是驗證合外力在倍數增大時，看加速度是否也成倍數增大，因此需要平衡掉摩擦力的作用，應將木板固定打點計時器的那一端適當墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動，即可說明重力的分力與摩擦力平衡（2）加速度可由逐差法求得，C點為BD的中間時刻，由中間時刻的瞬時速度等于平均速度可知（3）由圖像可知F=0時加速度不為零，產生的原因是平衡摩擦力過度，重力沿斜面向下的分力大于摩擦力的緣故（4）重物加速下滑，處于失重狀態，其對細線的拉力小于重力，設拉力為T，根據牛頓第二定律，有對重物，有 ，對小車，有 解得故當時，有

考點：考查驗證牛頓第二定律