Question

【題目】利用圖甲裝置可用來探究動能定理和探究物體的加速度與合外力、質量的關系等實驗。某實驗小組利用該 裝置來探究物體的加速度與合外力、質量的關系，其AB是水平桌面，CD是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出），間距為s。小車上固定著擋光片M，測得擋光片M的寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，與兩個光電門各自連接的計時器顯示擋光片M的擋光時間分別為t1和t2。

(1)用游標卡尺測出遮光條的寬度d，示數如圖丙所示，則d=_____cm。

(2)該實驗中，在改變小車的質量M或鉤碼的總質量m時，需要保持M遠大于m，這樣做的目的是______.

(3)某位同學經過測量、計算得到如下表數據，請在圖乙中作出小車加速度與所受合外力的關系圖像。

(4)由圖象可以看出，該實驗存在著較大的誤差，產生誤差的主要原因是____。

(5)若用該裝置來“探究合外力對物體做功與物體動能變化的關系”：他們進行了如下的一些操作或步驟，其中需要且正確的是（_______）

A．利用天平測出小車的質量為200g和一組鉤碼的質量：5g、10g、40g、50g；

B．平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，用小墊塊調整木板左端的高度，接通打點計時器的電源，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列間隔均勻的點；

C．他們挑選了一個質量為50g的鉤碼掛在拉線的掛鉤上，打開電磁打點計時器的電源，釋放小車，打出一條紙帶；

D．再在小車里放上30g的砝碼，接著該組同學又重復了步驟B、C一次。

Answer 1

【答案】 1.050 繩子的拉力大小等于（或約等于）鉤碼的重力mg

木板傾角偏小（或未完全平衡摩擦力） AB

【解析】（1）讀數d=1cm+0.05mm×10=1.050cm；

(2)該實驗中，在改變小車的質量M或鉤碼的總質量m時，需要保持M遠大于m，這樣做的目的是繩子的拉力大小等于（或約等于）鉤碼的重力mg；

（3）作出的圖像如圖；

由圖像可看出，當F到達一定值時小車才有加速度，可知是由于木板傾角偏小（或未完全平衡摩擦力）.

（4）要求砝碼的質量遠小于小車的質量，故選項A正確；平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，用小墊塊調整木板左端的高度，接通打點計時器的電源，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列間隔均勻的點；選項B正確；