Question

某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的定量关系”．

（1）实验时，必须先平衡小车与木板之间的摩擦力．该同学是这样操作的：如图乙，将小车静止地放在水平长木板上，并连着已穿过打点计时器的纸带，调整木板右端的高度，接通电源，用手轻拨小车，让打点计时器在纸带上打出一系列________________的点，说明小车在做________________运动．

图甲 图乙

（2）如果该同学先如（1）中的操作，平衡了摩擦力．以砂和砂桶的重力为F，在小车质量M保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到，测小车加速度a，作a F的图像．下列图线正确的是 ．

（3）设纸带上计数点的间距为S1和S2．如图为用米尺测量某一纸带上的S1、S2的情况，从图中可读出S1＝3.10cm， S2＝________cm，已知打点计时器的频率为50Hz，由此求得加速度的大小a＝_______m/s2．

Answer 1

（1）点迹均匀（点迹间距都相同） ； 匀速运动 ；（2）C ；（3） 5.50 写5.5不得分 2.40

【解析】

试题分析：（1）“平衡摩擦力”即，其标志是小车拖着纸带，在不挂砂和砂桶时小车情况下给小车一个初速度能做匀速运动，所以纸带上打出的点迹均匀（点迹间距都相同）。

（2）平衡了摩擦力后，对于小车有：，对于砂和砂桶有：，联立可得：，若满足m<<M，则有，即a F的图像为直线，当砂和砂桶质量较大时，不再满足“m<<M”这一条件，此情况下按相同方式描点的图象遵循规律，随着砂的质量的增加，a F的图像的斜率为将减小，所以图线向下弯曲。所以选C。

（3）从第一个计数点开始读数可得最后一个点的读数为8.60cm，所以S2＝8.60 3.10=5.50cm，由可知：

考点：本题考查探究a与F、m之间的定量关系