Question

【題目】如圖 (a)為某同學設計的“探究加速度與物體所受合力F及質量m關系”的實驗裝置圖。A為小車，B為電火花計時器（電源頻率為50Hz），C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板。在實驗中近似認為細線對小車拉力F的大小等于砝碼和小桶的總重力，小車運動加速度a可用紙帶上的點求得。

（1）圖（b）是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，其中0、1、2、3、4是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個點（圖中未標出），計數點間的距離如圖所示，打“3”計數點時小車的速度大小為______m/s，由紙帶求出小車加速度的大小a =_______ m/s２。（計算結果均保留2位有效數字）

（2）在“探究加速度與合外力的關系”時，保持小車的質量不變，改變小桶中砝碼的質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a與合力F的關系圖線如圖（c）所示，該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因為____________________。

（3）若用該裝置來做下列實驗可以不平衡摩擦力是____

A、探究恒力做功與動能改變的關系
B、探究勻變速直線運動規律

C、探究加速度與合外力的關系
D、驗證小車與沙桶系統機械能守恒

Answer 1

【答案】 （1）0.26 0.50 （2）平衡摩擦力過度（或者木板墊起的角度過大） （3）B

【解析】（1）根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度得：

根據作差法得： ．
（2）由圖象可知，a-F圖象在a軸上有截距，這是由于平衡摩擦力過度造成的．
（3）若用該裝置來做下列實驗可以不平衡摩擦力是探究勻變速直線運動規律；探究恒力做功與動能改變的關系、探究加速度與合外力的關系、驗證小車與沙桶系統機械能守恒，都需要平衡摩擦力；