Question

【題目】為了探究“加速度與力、質量的關系”，現提供如下圖所示實驗裝置。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的做法是（_______）

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.將木板不帶滑輪的一端適當墊高，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恰好做勻加速運動

（2）某學生在平衡摩擦力時，使得長木板傾角偏大。他所得到的關系圖將是____________。（圖中是小車的加速度， 是細線作用于小車的拉力）

（3）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__________；

（4）圖為某次實驗得到的紙帶，已知實驗所用電源的頻率為50Hz。根據紙帶可求出小車的加速度大小為______m/s2。(結果保留二位有效數字)

Answer 1

【答案】 C C m<<M 3.2

【解析】試題分析：（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，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，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力，C正確；故選C。

（2）圖象過原點，恰好平衡摩擦力，木板高度合適，A錯誤；在拉力較大時，圖象發生彎曲，這是由于小車質量沒有遠大于砂桶質量造成的，B錯誤；a-F圖象在a軸上有截距，是由平衡摩擦力太過造成的，平衡摩擦力時木板墊的過高，C正確；圖象在F軸上有截距，沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，D錯誤；故選C。

（3）根據牛頓第二定律，對m：，對M：，解得：

當時，即當鉤碼的總重力要遠小于小車的重力，繩子的拉力近似等于鉤碼的總重力。

（4）相鄰計數點之間還有1個點，說明相鄰的兩個計數點時間間隔為0.04s 運用勻變速直線運動的公式：，可得：