Question

【題目】用圖1所示的實驗裝置研究加速度與物體受力、物體質量之間的關系。

(1)研究加速度與物體質量之間的關系的主要實驗步驟如下：

a.用天平測出小車的質量m0。

b.安裝好實驗器材，調整木板傾角平衡摩擦力和其他阻力。

c.在小桶內裝砂，用細繩懸掛小桶并繞過滑輪系在小車上，調整細繩方向與木板平行。

d.接通電源，放開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點；斷開電源，取下紙帶并在紙帶上標上編號。

e.保持砂和桶的總質量不變，多次在小車上加放砝碼以改變小車的總質量m，并做好記錄，重復步驟d。

f.求出每條紙帶對應的加速度并填入表中；在坐標紙上建立坐標系，描點作圖，以研究加速度與質量的關系。

綜合上述實驗步驟，請你完成以下任務：

①實驗中，需要平衡摩擦力和其它阻力，在此過程中，下列說法正確的是_____。

A．小車后面不能拖紙帶

B．系在小車的細繩上不能懸掛小桶

C．打點計時器必須接通電源

②圖2所示為實驗中得到的一條紙帶，紙帶上相鄰兩計數點之間的時間間隔為T=0.10s，由圖中數據可計算出小車的加速度a=_______m/s2。（結果保留2位有效數字）

③若實驗中砂和桶的總質量為，則從理論分析可得砂和桶的總重力與細繩對小車的拉力F的大小關系為________F（選填“略大于”、“等于”或“略小于”）。

(2)某同學在研究加速度與物體受力之間的關系時改進了實驗方案，他用無線力傳感器來測量小車受到的拉力。如圖3所示，他將無線力傳感器和小車固定在一起，將系著砂桶的細繩系在傳感器的掛鉤上，調整細繩方向與木板平行。

請判斷在改進后的實驗中以下步驟是否還有必要（選填“有必要”或“沒必要”）。

步驟	是否有必要
調整木板傾角平衡摩擦力和其他阻力	___________
控制砂和桶的總質量應遠小于小車和車內砝碼的總質量	___________

Answer 1

【答案】BC 1.1 略大于 有必要 沒必要

【解析】

(1)①[1]A．平衡摩擦力時研究對象是小車，是讓小車所受的滑動摩擦力等于小車所受重力沿斜面的分量，故平衡摩擦力時，應將紙帶連接在小車上并穿過打點計時器，以平衡由于紙帶與打點計時器之間的摩擦而產生的摩擦阻力，故A錯誤；

B．平衡摩擦時，小車不受外力作用下做勻速直線運動，所以不掛上小桶，故B正確；

C．打點計時器必須接通電源，紙帶上打的點均勻，說明小車做勻速運動，剛好平衡摩擦力，故C正確。

故選BC。

②[2]根據逐差法得小車的加速度

③[3]因為小桶向下做加速運動，處于失重狀態，所以砂和桶的總重力略大于細繩對小車的拉力F。

(2)[4][5]用無線力傳感器來測量小車受到的拉力時，力傳感器可以讀數繩的拉力，所以不需要滿足所掛鉤碼質量遠小于小車質量；但仍要平衡摩擦力。