Question

某實驗小組欲以圖甲所示實驗裝置“探究加速度與物體受力和質量的關系”．圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電磁打點計時器相連，小車的質量為m₁，小盤（及砝碼）的質量為m₂。
    
（1）下列說法正確的是（　　）

A．實驗時先放開小車，再接通打點計時器的電源

B．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力

C．本實驗中應滿足m2遠小于m1的條件

D．在用圖象探究小車加速度與受力的關系時，應作a－m1圖象

（2）某同學平衡好摩擦阻力后，在保持小車質量不變的情況下，通過多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的圖象如圖乙所示．若牛頓第二定律成立，重力加速度g＝10 m/s²，則小車的質量為________kg（結果取2位有效數字），小盤的質量為________kg。
（3）實際上，在砝碼的重力越來越大時，小車的加速度不能無限制地增大，將趨近于某一極限值，此極限值為_______m/s²。

Answer 1

（1）C （2）2.0 ；0.06 ；（3）10 （ 9.8也可）

試題分析：（1）實驗時先接通打點計時器的電源，然后放開小車，選項A 錯誤；每次改變小車質量時，沒必要重新平衡摩擦力，選項B錯誤；本實驗中應滿足m₂遠小于m₁的條件，以保證小車所受的拉力近似等于鉤碼的重力，選項C 正確；在用圖象探究小車加速度與受力的關系時，應作a－1/m₁圖象，以保證圖線是直線，選項D 錯誤。（2）由圖線可知，故m="2.0" kg；由圖可知，當盤中不放砝碼時，只有盤的重力使小車產生的加速度為0.3m/s²，故盤的重力為mg="Ma=2.0kg×0.3" m/s²=0.6N，故m=0.06kg；（3）實際上，在砝碼的重力越來越大時，小車的加速度不能無限制地增大，將趨近于某一極限值，此極限值即為重力加速度值，10m/s².