Question

【題目】某實驗小組利用圖(a)所示的實驗裝置探究加速度與力、質量的關系．

(1)下列做法正確的是_____(填字母代號)．

A．調節滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行

B．在調節木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上

C．實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源

D．通過增減木塊上的砝碼改變質量時，不需要重新調節木板傾斜度

(2)某同學通過實驗得到如圖(b)所示的aF圖像，造成這一結果的原因是：在平衡摩擦力時木板與水平桌面間的傾角________(填“偏大”或“偏小”)。

(3)該同學在平衡摩擦力后進行實驗，實際小車在運動過程中所受的拉力________砝碼和盤的總重力(填“大于”、“小于”或“等于”)，為了便于探究、減小誤差，應使小車質量M與砝碼和盤的總質量m滿足________的條件。

(4)某同學得到如下圖所示的紙帶。已知打點計時器電源頻率為50 Hz。A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續的點。Δs＝sDG－sAD＝________cm。由此可算出小車的加速度a＝________m/s2(保留兩位有效數字)。

Answer 1

【答案】AD偏大小于Mm1.805.0

【解析】

（1）調節滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行，否則拉力不會等于合力，故A正確；在調節木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，不應懸掛“重物”，故B錯誤；打點計時器要“早來晚走”即實驗開始時先接通打點計時器的電源待其平穩工作后再釋放木塊，而當實驗結束時應先控制木塊停下再停止打點計時器，故C錯誤；平衡摩擦力后，有mgsinθ=μmgcosθ，即μ=tanθ，與質量無關，故通過增減木塊上的砝碼改變質量時，不需要重新調節木板傾斜度，故D正確；故選AD.
（2）由圖像可知，當外力F為零時，小車已經有了加速度，說明是平衡摩擦力時木板傾角過大，平衡摩擦力過頭造成的。

（3）按照教材上的理論若以砝碼桶及砝碼作為小木塊的外力，則有a=，而實際實驗過程中砝碼桶及砝碼也與小木塊一起做勻加速運動，即對砝碼桶及砝碼有mg-T=ma，對小木塊有T=Ma．綜上有：小物塊的實際的加速度為a=，，即實際小車在運動過程中所受的拉力小于砝碼和盤的總重力，為了便于探究、減小誤差，應使小車質量M與砝碼和盤的總質量m滿足m＜＜M的條件，才能有效的保證實驗的準確性；

（4）根據刻度尺的示數可知△s= sDG－sAD=3.90cm-2.10cm=1.80cm，時間間隔為t=0.06s，

代入公式△x=at2可以求出加速度為：a=5.0m/s2。