Question

（2013?湛江一模）如圖所示為“探究加速度與物體受力與質量的關系”實驗裝置圖．圖中A為小車，B為裝有砝碼的小桶，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電火花打點計時器相連，計時器接50H_Z交流電．小車的質量為m₁，小桶（及砝碼）的質量為m₂．
（1）下列說法正確的是

D

．
A．每次改變小車質量時，應重新平衡摩擦力
B．實驗時應先釋放小車后接通電源
C．本實驗m₂應遠大于m₁
D．在用圖象探究加速度與質量關系時，應作a-

1

m1

圖象
（2）實驗時，某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖象，可能是圖1中的圖線

丙

．（選填“甲”、“乙”、“丙”）
（3）如圖2所示為某次實驗得到的紙帶，紙帶中相鄰計數點間的距離已標出，相鄰計數點間還有四個點沒有畫出．由此可求得小車的加速度大小

0.49

m/s²．（結果保留二位有效數字）

Answer 1

分析：（1）實驗時需要提前做的工作有兩個：①平衡摩擦力，且每次改變小車質量時，不用重新平衡摩擦力，因為f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了．②讓小車的質量M遠遠大于小桶（及砝碼）的質量m，因為：際上繩子的拉力F=Ma=

M

m+M

mg，故應該是m＜＜M，而當m不再遠遠小于M時a=

mg

m+M

=

g

1+ M m

隨m的增大物體的加速度逐漸減小且無限趨近于g．
（2）如果沒有平衡摩擦力的話，就會出現當有拉力時，物體不動的情況．
（3）小車做的是勻加速直線運動，可由△x=at²求解加速度．

解答：解：（1）A：平衡摩擦力，假設木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故A錯誤．
B：實驗時應先接通電源后釋放小車，故B錯誤．
C：讓小車的質量M遠遠大于小桶（及砝碼）的質量m，因為：繩子的拉力F=Ma=

M

m+M

mg，故應該是m＜＜M，而當m不再遠遠小于M時a=

mg

m+M

=

g

1+ M m

隨m的增大物體的加速度逐漸減小且無限趨近于g，故C錯誤．
D：F=ma，所以：a=

1

m1

F，當F一定時，a與

1

m1

成正比，故D正確．
（2）遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會出現當有拉力時，物體不動的情況．故圖線為丙．
（3）設第1段位移為：x₁，第2段位移為：x₂，
計時器打點的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點起，每兩測量點間還有4個點未畫出，說明時間間隔T=0.1s
由△x=aT²得：
即：0.49×10^-2=a×0.1²
解得：a=0.49m/s²
故答案為：（1）D；（2）丙；（3）0.49

點評：會根據實驗原理分析分析為什么要平衡摩擦力和讓小車的質量M遠遠大于小桶（及砝碼）的質量m，且會根據原理分析實驗誤差．紙帶的處理在高中實驗中用到多次，需要牢固的掌握．