Question

【題目】某實驗小組用如圖甲所示裝置探究加速度與力的關系。

（1）實驗時，為平衡摩擦力，以下操作正確的是__________

A．平衡摩擦力時，應將空沙桶用細線跨過定滑輪系在小車上，讓細線與長木板平行

B．平衡摩擦力時，應將紙帶連接在小車上并穿過打點計時器

C．每次改變沙桶的質量時，需要重新平衡摩擦力

D．實驗時，應先釋放小車，再接通電源

（2）實驗中得到一條如圖所示的紙帶，圖中相鄰兩計數點間還有4個點未畫出，打點計時器所用電源的頻率為50Hz。由圖中實驗數據可知，打點計時器打下B點時小車的速度vB=_____m/s，小車的加速度Q=_________m/s2。（結果保留兩位有效數字）

（3）某同學根據測量數據作出的a-F圖像如圖所示。該直線不過坐標原點的原因可能是______________。

Answer 1

【答案】 B 0.16 0.50 平衡摩擦力時斜面傾角過大

【解析】(1)

A項：平衡摩擦力時，不需沙桶，但為了保證拉力沿水平方向，拉小車的細線要與木板平行，故A錯誤；

B項：平衡摩擦力時，不需砝碼和小桶，但小車后面必須與紙帶相連，因為運動過程中紙帶受到阻力，故B正確；

C項：平衡摩擦力的結果是mgsinθ=μmgcosθ，顯然與質量無關，故改變質量時不必重新平衡，故C錯誤；

D項：實驗時先接通打點計時器電源，再放開小車，故D錯誤；

(2) 相鄰兩計數點間還有4個點未畫出，故兩計數點間的時間間隔為0.1s；B點的速度等AC段的平均速度，由圖可知，AB=1.40cm=0.0140m；BC=1.89cm=0.0189m，CD=2.41cm=0.0241m，DE=2.89cm=0.0289m；

則B點的速度，

根據可得： ，

(3) 由圖象可知，a-F圖象在a軸上有截距，這是由于平衡摩擦力過度造成的．即在實際操作中，平衡摩擦力時斜面傾角過大。

點晴：本題考查探究加速度與拉力的關系的實驗，對于實驗我們要明確實驗原理、具體實驗操作以及數據處理等，同時要清楚每一項操作存在的理由，比如為什么要平衡摩擦力，以及如何正確分析誤差，同時掌握數據處理的基本方法。