Question

【題目】某實驗小組利用圖1所示的裝置進行“探究加速度與合外力的關系”的實驗。

(1)在實驗中必須將長木板右端墊高，目的是_____________，當不掛鉤碼時小車能勻速運動時，表明已調好。

(2)為了減小誤差，每次實驗必須通過改變鉤碼的個數來改變小車所受合外力，獲取多組數據。若小車質量為400g，實驗中每次所用的鉤碼總質量范圍應選_____組會比較合理。(填選項前的字母)

A．10g～40g　 B．200g～400g 　C．1000g～2000g

(3)圖2中給出的是實驗中獲取的紙帶的一部分：1、2、3、4、5是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個打點未標出，由該紙帶可求得小車的加速度a＝___m/s2。(計算結果保留三位有效數字)

(4)在保持小車及車中的砝碼質量M一定，探究加速度與所受合外力的關系時，詹詹和彭彭二位同學得到的a―F關系分別如下圖丙、丁所示(a是小車的加速度，F是細線作用于小車的拉力)。其原因分別是：

丙圖：______________________________

丁圖：______________________________

Answer 1

【答案】 平衡摩擦力 A 1.11m/s2 平衡摩擦力時傾角過大 傾角過小或沒有平衡摩擦

【解析】(1)在實驗中必須將長木板右端墊高，目的是平衡摩擦力，當不掛鉤碼時小車能勻速運動時，表明已調好。

（2）本實驗要求鉤碼的質量遠小于小車的質量，因此要求實驗中每次所用的鉤碼總質量范圍要小，故BC錯誤，A正確。

（3）打點計時器所使用的是交流電源，電源的頻率為時，每隔打一個點，因每相鄰兩計數點間還有4個打點未標出，所以每兩個計數點間的時間間隔是：
由題意可知： ， ，則得加速度，

聯立得： ，代入解得， 。

（4）丙圖：當時， ，也就是說當繩子上沒有拉力時小車就有加速度，該同學實驗操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力過度；
丁圖：從上圖中發現直線沒過原點，當時， ，也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消呢．該組同學實驗操作中平衡摩擦力不足．即傾角過小，平衡摩擦力不足。