Question

【题目】用如图所示的装置可以完成“探究加速度与力、质量的关系”的实验。用总质量为m的托盘和砝码所形成的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。

①打点计时器使用的电源是_________（选填选项前的字母）。

A.直流电源 B.交流电源

②实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力。正确操作方法是

_______（选填选项前的字母）。

A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量

③在__________（选填选项前的字母）且计时器打点的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。

A. 不悬挂重物 B.悬挂重物

④实验中，为了保证悬挂重物的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，悬挂重物的总质量m与小车M之间应满足的条件是__________

A .M >>m B. m>>M

⑤安装好实验装置，正确进行实验操作，物体做匀加速直线运动。从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示（其中一段纸带图中未画出）。图中O点为打出的起始点，且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。其中测出D、E、F点距起始点O的距离分别为s1,s2,s3,如图所示。已知打点计时器打点周期为T。物体运动到E点时的瞬时速度表达式为vE=_____________ ;物体运动的加速度表达式a=_________________

⑥该同学在实验中，得到了如图的α﹣F图象，发生这种现象的原因________________________．

⑦该同学在分析了原因后，决定改进实验原理。在实验中，他每次改变拉力时，就将小车中的砝码取出，加到托盘中，把托盘和托盘中的砝码总重力视为合力F，对应的加速度α从纸带中计算得出，多次测量后，绘出 α﹣F图象。你认为这种方法能否避免图8中出现的问题吗？请分析原因__________________。

Answer 1

【答案】B A A A 或 未始终满足 能，因为根据，每次改变拉力时就将小车中的砝码取出，加到托盘中，这样就能保证总质量（M+m)不变，画出的a--F图像就是正比例函数。

【解析】

①打点计时器使用的电源是交流电源，故选B.

②实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力。平衡摩擦力的方法是：把木板右端垫高，让小车滑下，当小车匀速运动时，就意味着摩擦力抵消了，故选A；

③在不悬挂重物且计时器打点的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响，故选A。

④实验中，为了保证悬挂重物的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，悬挂重物的总质量m与小车M之间应满足的条件是M >>m ，故选A.

⑤根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，则物体运动到E点时的瞬时速度表达式为；根据可知，物体运动的加速度表达式；

⑥小车受到的拉力 ，当m＜＜M时，即重物的总重力远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于重物的总重力，小车的加速度a与拉力F成正比，如果重物的总质量太大，小车受到的拉力明显小于重物的重力，加速度与重物的重力（小车受到的合力）不成正比，a-F图象发生弯曲，不再是直线；故该同学在实验中，得到了如图的a﹣F图象，发生这种现象的原因未始终满足Mm；

⑦ 能；因为根据 ，每次改变拉力时就将小车中的砝码取出，加到托盘中，这样就能保证总质量（M+m)不变，画出的a--F图像就是正比例函数。