Question

在驗證牛頓第二定律的實驗中：

（1）某組同學用如圖1所示裝置，采用控制變量的方法，來研究小車質量不變的情況下，小車的加速度與小車受到的力的關系，下列措施中不需要和不正確的是

 

①首先要平衡摩擦力，使小車受到的合力就是細繩對小車的拉力
②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝碼，使小車能勻速滑動
③每次改變拉小車的拉力后都需要重新平衡摩擦力    
④實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力
⑤實驗中應先放小車，然后再開打點計時器的電源    
A．①③⑤B②③⑤C③④⑤D②④⑤
（2）某組同學實驗得出數據，畫出a-F圖如圖2所示，那么該組同學實驗中出現的問題可能是

 

A．實驗中摩擦力沒有平衡              B．實驗中摩擦力平衡過度   
C．實驗中繩子拉力方向沒有跟平板平行    D．實驗中小車質量發生變化．

Answer 1

分析：（1）探究加速度與力的關系實驗時，需要平衡摩擦力，平衡摩擦力時，要求小車在無動力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．平衡摩擦力時，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以約掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作過程是先接通打點計時器的電源，再放開小車．小車的加速度應根據打出的紙帶求出．
（2）實驗時應平衡摩擦力，沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a-F圖象在F軸上有截距；平衡摩擦力過度，在a-F圖象的a軸上有截距．

解答：解：（1）①實驗時首先要平衡摩擦力，使小車受到的合力就是細繩對小車的拉力；
②平衡摩擦力的方法就是，小車與紙帶相連，小車前面不掛小桶，把小車放在斜面上給小車一個初速度，看小車能否做勻速直線運動；
③每次改變拉小車的拉力后都不需要重新平衡摩擦力；    
④實驗中通過在塑料桶中增加砝碼來改變小車受到的拉力是正確的；
⑤實驗中應先接通電源，后放開小車；
由此可見：①④正確，②③⑤錯誤，故選B．
（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．故選B．
故答案為：（1）B；（2）B．

點評：本題考查了實驗注意事項、實驗數據處理分析，知道實驗原理及注意事項即可正確解題；探究加速度與力、質量的關系實驗時，要平衡小車受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不夠、或過平衡摩擦力，小車受到的合力不等于鉤碼的重力．