Question

【题目】为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图1所示实验装置．请思考探究思路并回答下列问题：

（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是_____

A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动

C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D．将不带滑轮的木板一端适当垫髙，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动

（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力_____砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于探宄、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足_____的条件．

（3）在“探宄加速度与力、质量关系”的实验中，得到一条打点的纸带，如图2所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则计算小车加速度的表达式为a=_____．

Answer 1

【答案】 (1)C； 小于， M＞＞m； （3）

【解析】试题分析：为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动；当时，可以用钩码的重力代替小车的拉力；根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小．

（1）实验前要平衡摩擦力，平衡摩擦力时将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，故C正确；

（2）小车运动过程中，砝码和盘向下做加速运动处于失重状态，砝码和盘对细线的拉力小于其重力，小车在运动过程中受到的拉力小于砝码和盘的总重力；

设小车的质量为M，砝码盘总质量为m，将两者看做一个整体，对整体有，对小车有，联立可得，只有当时， ，即当小车质量M远大于砝码和盘总质量m时可以近似认为小车受到的拉力等于砝码和盘的重力．

（3）计数点间的时间间隔为T，根据逐差公式可得，三式相加解得．