Question

【题目】用如图甲所示装置做“探究物体的加速度与力的关系”的实验。实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合外力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。

（1）以下实验操作正确的是______。

A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动

B．调节滑轮的高度，使细线与木板平行

C．先接通电源后释放小车

D．实验中小车的加速度越大越好

（2）先接通电源，小车由静止释放，获得的一条纸带如图乙，计时器打点的时间间隔

为0.02s。他从比较清晰的A点起，每五个点取一个计数点，测量出各点到A点的距离并标在纸带上各点的下方，则小车运动的加速度为______m/s2，打D点时物块的速度v=______m/s。（结果保留两位有效数字）

（3）改变所挂钩码的数量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图乙所示）。

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______。

②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______。

A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态

C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大

Answer 1

【答案】BC 0.40 0.18 在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比 C

【解析】

（1）实验前要平衡摩擦力，平衡摩擦力时小车不能与砝码和砝码盘相连，实验时要先接通电源后释放纸带，根据实验注意事项分析答题。

（2）根据匀变速直线运动的推论求出小车的加速度与瞬时速度。

（3）分析图示图象根据图象特点分析答题；当小车质量远大于砝码质量时小车受到的拉力近似等于砝码重力，当砝码质量过大时小车受到的拉力明显小于砝码重力，a-F图象发生弯曲。

（1）实验前要平衡摩擦力，将木板不带滑轮的一端适当垫高，小车前不挂砝码及砝码盘，当小车做匀速直线运动时恰好平衡摩擦力，故A错误；为使小车受到的拉力等于细线拉力，应调节滑轮的高度，使细线与木板平行，故B正确；为充分利用纸带，实验时要先接通电源后释放小车，故C正确；为充分利用纸带，在纸带上打适量的点，实验中小车的加速度不是越大越好，故D错误；故选BC。

（2）每五个点取一个计数点，计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，

由△x=at2可知，小车的加速度：a= =0.40m/s2，

打D点时小车的速度：vD==0.18m/s；

（3）①由图示图象可知，OA段图线是一条倾斜的直线，a与F成正比，由此可知：在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比；

②当小车质量远大于钩码与钩码盘质量时小车所受拉力近似等于钩码与钩码盘的重力，当钩码和钩码盘的质量较大时，小车受到的拉力明显小于钩码和钩码盘的重力，a与F不成正比，a-F图线发生弯曲，故C正确；故选C。