Question

【題目】用如圖甲所示裝置做“探究物體的加速度跟力的關系”的實驗。實驗時保持小車的質量M（含車中的鉤碼）不變，用在繩的下端掛的鉤碼的總重力mg作為小車受到的合力，用打點計時器和小車后端拖動的紙帶測出小車運動的加速度。

（1）實驗時繩的下端先不掛鉤碼，反復調整墊木的左右位置，直到小車做勻速直線運動，這樣做的目的是___________。

（2）圖乙為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續的5個計數點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數點之間都有4個點跡沒有標出，測出各計數點到A點之間的距離，如圖乙所示。已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a=________。（結果保留兩位有效數字）

（3）通過增加繩的下端掛的鉤碼的個數來改變小車所受的拉力F，得到小車的加速度a與拉力F的數據，畫出圖線后，發現當F較大時，圖線發生了如圖丙所示的彎曲。該同學經過思考后將實驗方案改變為：將小車中的鉤碼掛在繩的下端來增加鉤碼的個數和外力。那么關于該同學的修正方案，下列說法正確的是________。（寫選項字母）

A．可以避免圖線的末端發生彎曲

B．要避免圖線的末端發生彎曲的條件是Mm

C．畫出的圖線的斜率為

D．畫出的圖線的斜率為

Answer 1

【答案】（1）平衡小車運動中所受的摩擦阻力（2）0．99 或 1．0（3）AD

【解析】試題分析：（1）實驗時繩的下端先不掛鉤碼，反復調整墊木的左右位置，直到小車做勻速直線運動，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．這樣做的目的是平衡小車運動中所受的摩擦阻力．

（2）計數點間的時間間隔為，由可得小車的加速度為：，

（3）分別對小車與砝碼列出牛頓第二定律方程：對小車有，對砝碼有，兩式聯立可得，若改變為用小車中的鉤碼掛在繩的下端來增加鉤碼的個數和外力時，M+m保持不變，a-F圖線是直線，避免a-F圖線的末端發生彎曲，a-F圖線的斜率為，故AD正確，BC錯誤；