Question

【题目】如图 (a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m关系”的实验装置图。A为小车，B为电火花计时器（电源频率为50Hz），C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中近似认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力，小车运动加速度a可用纸带上的点求得。

（1）图（b）是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，打“3”计数点时小车的速度大小为______m/s，由纸带求出小车加速度的大小a =_______ m/s２。（计算结果均保留2位有效数字）

（2）在“探究加速度与合外力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的关系图线如图（c）所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因为____________________。

（3）若用该装置来做下列实验可以不平衡摩擦力是____

A、探究恒力做功与动能改变的关系
B、探究匀变速直线运动规律

C、探究加速度与合外力的关系
D、验证小车与沙桶系统机械能守恒

Answer 1

【答案】 （1）0.26 0.50 （2）平衡摩擦力过度（或者木板垫起的角度过大） （3）B

【解析】（1）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得：

根据作差法得： ．
（2）由图象可知，a-F图象在a轴上有截距，这是由于平衡摩擦力过度造成的．
（3）若用该装置来做下列实验可以不平衡摩擦力是探究匀变速直线运动规律；探究恒力做功与动能改变的关系、探究加速度与合外力的关系、验证小车与沙桶系统机械能守恒，都需要平衡摩擦力；