Question

【題目】某同學用如圖甲所示的實驗裝置來“探究a與F、m之間的定量關系”。

（1）實驗時，必須先平衡小車與木板之間的摩擦力。該同學是這樣操作的：如圖乙，將小車靜止地放在水平長木板上，并連著已穿過打點計時器的紙帶，調整木板右端的高度，接通電源，用手輕撥小車，讓打點計時器在紙帶上打出一系列___的點，說明小車在做___運動。

（2）如果該同學先如（1）中的操作，平衡了摩擦力。以砂和砂桶的重力為F，在小車質量M保持不變情況下，不斷往桶里加砂，砂的質量最終達到M，測小車加速度a，作a－F的圖象。如圖丙圖線正確的是___。

（3）設紙帶上計數點的間距為s1和s2。下圖為用米尺測量某一紙帶上的s1、s2的情況，從圖中可讀出s1＝3.10cm，s2＝__cm，已知打點計時器的頻率為50Hz，由此求得加速度的大小a＝___m/s2。

Answer 1

【答案】點跡均勻 勻速直線 C 5.55 2.45

【解析】

（1）［1］［2］平衡摩擦力時，應將繩從小車上拿去，不要掛鉤碼，將長木板的右端墊高至合適位置，使小車重力沿斜面分力和摩擦力抵消，若打點計時器在紙帶上打出一系列點跡均勻的點，說明小車在做勻速直線運動。

（2）［3］AC.如果這位同學先如（1）中的操作，已經平衡摩擦力，則剛開始a-F的圖象是一條過原點的直線，不斷往桶里加砂，砂的質量最終達到M，不能滿足砂和砂桶的質量遠遠小于小車的質量，此時圖象發生彎曲，故A錯誤，C正確；

B. a－F圖象與縱軸的截距，說明平衡摩擦力有點過分，與題意不合，故C錯誤；

D. a－F圖象與橫軸的截距，說明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，與題意不合，故D錯誤.

（3）［4］從圖中可讀出s2＝9.60cm-4.05cm=5.55cm。

［5］由逐差法s=at2，其中t=0.1s，小車加速度的大小

a==10-2m/s2=2.45m/s2