Question

【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如下图1所示的装置，其中砂桶质量为m,小车质量为M，打点计时器使用的交流电频率为50 Hz。

（1）实验前，在进行平衡摩擦力的操作时，下列注意事项正确的是_______。

A．应该让小车连接纸带并穿过打点计时器 B．必须让小车连接砂桶

C．纸带和砂桶都应连接 D．改变小车质量时，需要重新平衡摩擦力

（2）该同学得到一条纸带，在纸带上取连续的六个点，如图2所示，自A点起，相邻两点的距离分别为10.1 mm、12.0 mm、14.1 mm、16.0 mm、18.0 mm，则打E点时小车速度为______m/s，小车的加速度为______ m/s2（结果保留一位小数）。

（3）该实验用到了__________科学方法，为了让砂桶的总重力表示绳子的拉力，应该满足_____________条件。

（4）该同学通过数据的处理作出了aF图象，如图3所示，则图中直线不过原点的原因可能是_____。

Answer 1

【答案】A 0.85 4.9 控制变量 m远小于M 平衡摩擦力过度

【解析】

(1)[1] 平衡摩擦力时让小车拖着纸带运动，根据纸带点迹判断小车是否做匀速直线运动，但不能连接砂桶，平衡完摩擦力后，改变小车质量，因为倾角未变，无需重新平衡摩擦力，故A正确BCD错误。

(2)[2][3] 根据纸带处理方法可知，打E点时小车速度为

根据逐差法可知，小车的加速度为

(3)[4][5] 该实验用到了控制变量的科学方法，平衡摩擦力后，当砂与砂桶质量m远小于小车质量M时，可以近似认为小车受到的拉力等于砂和砂桶的重力。

(4)[6] 图中当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为0，说明小车的摩擦力小于重力的分力，所以原因是平衡摩擦力过度。