Question

【題目】某實驗小組欲以圖甲所示實驗裝置“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，小車通過紙帶與打點計時器相連，小車的質量為，小盤(及砝碼)的質量為．(取)

（1）下列說法正確的是（_______）

A．實驗時先放開小車，再接通打點計時器的電源

B．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力

C．本實驗中應滿足遠小于的條件

D．在用圖象探究小車加速度與質量的關系時，應作圖象

（2）實驗中，得到一條打點的紙帶，如圖乙所示，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=0.1s，且AB、CD間距已量出，則小車的加速度大小a=___________m/s2．（結果保留兩位有效數(shù)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的圖象如圖丙所示．若牛頓第二定律成立，則小車的質量為__________ ，小盤的質量為__________ ．

（4）實際上，在砝碼的重力越來越大時，小車的加速度不能無限制地增大，將趨近于某一極限值，此極限值為___________．

Answer 1

【答案】 C 0.78m/s2 2.0 0.06 10

【解析】（1）A、實驗時應先接通電源后釋放小車，故A錯誤；
B、平衡摩擦力，假設木板傾角為，則有： ， 約掉了，故不需要重新平衡摩擦力，故B錯誤；
C、讓小車的質量遠遠大于小盤和重物的質量，因為：際上繩子的拉力， ，整理，故應該是，即實驗中應滿足小盤和重物的質量遠小于小車的質量時，才有，故C正確；

D、“探究加速度與質量的關系”時拉力不變，即不變，應作 圖象，故D錯誤。

（2）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式，

則： ；

（3）對圖象來說，根據(jù)牛頓第二定律： ，則，即圖象的斜率表示小車質量的倒數(shù)，圖象的斜率為: ，故小車質量為: ；

根據(jù)題意，當砝碼重力時，產(chǎn)生的加速度是由于托盤作用產(chǎn)生的，

故有: ，解得： ；

（4）當鉤碼的質量遠小于小車的總質量時，鉤碼所受的重力才能作為小車所受外力，

如果增大鉤碼的質量，則外力增大，曲線不斷延伸，那么加速度趨向為。