Question

【題目】用如圖所示裝置探究小車的加速度與力、質量的關系．在滿足實驗條件的情況下，細線下端懸掛鉤碼的總重力視為小車受到的合力F，用打點計時器打出紙帶，計算出小車運動的加速度a.

(1) 關于實驗操作，下列說法正確的是________

A. 實驗前應調節滑輪高度，使滑輪和小車間的細線與木板平行

B. 平衡摩擦力時，在細線的下端懸掛鉤碼，使小車在拉力作用下勻速下滑

C. 每次改變小車所受的拉力后都要重新平衡摩擦力

D. 實驗時應先釋放小車，后接通打點計時器電源

(2)某組同學實驗時保持小車(含車中重物)的質量M不變，根據實驗得出的數據，畫出a-F圖象，如圖所示，那么該組同學實驗中出現的問題可能是__________(選填“摩擦力平衡過度”或“摩擦力沒有平衡”)．

(3)另一組同學探究小車加速度a與其質量M的關系時，保持鉤碼的總質量不變，為了直觀地判斷a與M的數量關系，應作________(選填“a-M”或“a-1/M”)圖象．

Answer 1

【答案】（1）A （2）摩擦力平衡過度 （3）

【解析】

（1）調節滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行，否則拉力不會等于合力，故A正確；在調節模板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，不應懸掛鉤碼，故B錯誤；由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以無論小車的質量是否改變，小車所受的滑動摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質量即改變拉小車拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C錯誤；實驗開始時先接通打點計時器的電源待其平穩工作后再釋放木塊，故D錯誤；故選A；
（2）由圖可知當F=0時加速度不為零，可知原因是平衡摩擦力過度，木板一端抬的過高；

（3）因a=F，可知a-關系是線性關系，則為了直觀地判斷a與M的數量關系，應作a-圖象．