Question

【题目】为探究物体的加速度与力、质量的关系。

（1）甲同学采用装置甲，实验时，小盘和砝码牵引小车，使小车做初速度为零的匀加速运动。

①此实验中可以不测量小车加速度的具体值，原因是________________________.

②通过改变____________，就可以改变小车所受的合力.

（2）乙同学采用图乙所示的气垫导轨装置进行实验，其中、为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过、光电门时，光束被遮挡的时间、都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为，挡光片宽度为，光电门间距离为，牵引砝码的质量为回答下列问题：

①若取，改变的值，进行多次实验，以下的取值不合适的一个是____________.

A. B. C. D.

②在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为_______________.（，，，表示）

（3）丙同学采用如图丙装置探究加速度与力、质量的关系.实验中，需要平衡小车和纸带运动过程中所受的阻力，正确的做法是（_____）

A. 小车放在木板上，把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时沿木板做匀速直线运动

B. 小车放在木板上，挂上砂桶，把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在砂桶的作用下沿木板做匀速直线运动

C. 小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动

Answer 1

【答案】正比于，故只须研究之间的比例关系即可表明之间的关系 盘内砝码数量 D C

【解析】

(1)①[1]本实验探究的是加速度与其他量之间的比例关系，在初速度为零的匀变速直线运动中有,若运动时间相等，则位移与加速度成正比，即此实验中可以不测量加速度的具体值，因为正比于，故只须研究之间的比例关系即可表明之间的关系；

②[2]实验满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量，砝码盘和砝码的重力等于小车所受的合外力，所以通过改变盘内砝码数量，就可以改变小车所受到的合力；

(2)①[3]根据牛顿第二定律，对砝码有：

对滑行器有：

联立可得：

可见当时则有：

所以当砝码的质量远小于滑行器的质量时，绳子对滑行器的拉力才可作为滑行器受到的合力；

A.与分析不符，故A错误；

B.与分析不符，故B错误；

C.与分析不符，故C错误；

D.与分析相符，故D正确。

②[4]由得：

又：

可得加速度为：

(3)[5]平衡摩擦力的方法是用重力沿斜面向下的分力来抵消摩擦力的作用，具体做法是：将小车轻放（静止）在长木板上，挂好纸带（纸带和打点计时器的限位孔之间有摩擦力）、不挂砂桶，将长木板靠近打点计时器的一端适当垫高，形成斜面，轻推小车，使小车做匀速运动（纸带上两点间距离相等）即可；

A.与分析不符，故A错误；

B.与分析不符，故B错误；

C.与分析相符，故C正确。