Question

在“探究加速度与力、质量的关系”时，采用如图甲所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打出的点计算出。

(1)当M与m的大小关系满足 时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力。

(2)一组同学在先保持盘及盘中的砝码质量一定，探究加速度与质量的关系，以下做法正确的是______

A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力

C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源

D．求小车运动的加速度时,可用天平测出盘及盘中的砝码质量m以及小车质量M，直接用公式求出

(3)在“探究加速度与合外力关系”时，作出了如图所示的(a)、(b)图象，图(a)中三线表示实验中小车的______________不同；图(b)中图线不过原点的原因是________________________________。

(4)图乙是上述实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02s，结合图中给出的数据，求出小车运动加速度的大小为______m/s2，并求出纸带中P点瞬时速度大小为______m/s（计算结果均保留2位有效数字）

Answer 1

(1) ;(2)B ;(3)质量 ,平衡摩擦力过度(或木板倾角过大) ;(4)4.0 , 2.6

【解析】

试题分析：(1)根据牛顿第二定律得，整体的加速度，则绳子的拉力，

当时，认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．

（2）A.平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动．故A错误；B.在实验前平衡一次摩擦力即可，每次改变小车的质量时，依然满足，故B正确；C.实验时，如果先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，所以应该先接通电源，再放开小车．故C错误；D.小车运动的加速度通过纸带求出，不能通过求出．故D错误；故选B．

（3）由牛顿第二定律可知：，图象的斜率是质量的倒数，由图a所示图象可知，三图象的斜率不同，即物体的质量不同；图b中图象与纵轴的截距大于0，说明在拉力等于0时，加速度不等于0，说明物体所受其它力产生了加速度，即平衡摩擦力过度或木板倾角太大．

（4）设：各段位移依次为：x1，x2，x3，x4，x5，x6；相邻计数点间的时间,由逐差法得：；P点为第5段的中间时刻，所以P点的速度等于第5段的平均速度：.

考点：本题考查了探究加速度与物体质量、物体受力的关系．