Question

【題目】利用圖1中的裝置做“探究加速度與力、質量的關系”實驗中，小車的總質量為M，懸掛鉤碼的總質量為m，實驗所用交流電源的頻率為50Hz。

（1）一組同學實驗中以下做法正確的是_________________

A．平衡摩擦力時，應將鉤碼用細繩通過定滑輪系在小車上；

B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力；

C．小車運動的加速度可用懸掛鉤碼的總質量m與小車的總質量M，直接用公式 a=mg/M求出；

D．當m與M的大小關系滿足m＜＜M時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于鉤碼的總重力。

（2）保持小車的總質量M不變，測得小車的加速度a和拉力F的數據如表格所示，其中拉力F=0.40N時對應的紙帶為圖2，則打B點時小車的速度vB=_______m/s，小車運動的加速度a= ______ m/s2。（均保留兩位有效數字）

（3）根據表格數據，在圖3坐標紙上作出a-F圖象_______。

（4）根據所作圖線，可以求出實驗中小車的總質量M= ______ kg。（保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】（1）BD （2）0.17 0.35±0.01 （3）如圖 （4）0.97-1.0

【解析】

（1）根據實驗原理判斷各選項的正誤；（2）根據逐差法求解加速度，根據平均速度等于中間時刻的瞬時速度求解B點的速度；（3,4）根據描點法作出圖象；a-F圖線斜率表示質量的倒數，求出實驗中小車的質量；

（1）平衡摩擦力時，不掛鉤碼，只讓小車拖著紙帶在木板上做勻速運動即可，選項A錯誤；每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力；選項B正確；小車運動的加速度是通過紙帶上的點跡根據運動公式求解的，選項C錯誤；當m與M的大小關系滿足m＜＜M時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于鉤碼的總重力，選項D正確；故選BD。

（2）紙帶上相鄰兩點間有5個時間間隔，則T=0.1s，則打B點時小車的速度，小車運動的加速度。

（3）根據表格數據，作出a-F圖象如圖；

（4）根據，由圖像可知：，則M=1.0kg.