题目内容
【题目】如图1所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置,数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图.钩码的质量为m1,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g.
(1)下列说法正确的是____.
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远小于m1
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a﹣1/m2图象
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F=m1g,作出a﹣F图象,他可能作出图2中______(选填“甲”、“乙”、“丙”)图线.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______.
A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态
C.钩码的质量太大 D.所用小车的质量太大
(3)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的1/m2﹣a图象,如图3.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数μ=______,钩码的质量______.
【答案】 D 丙 C b/(gk) 1/(gk)
【解析】(1)A、每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面向下的分量等于小车所受的滑动摩擦力,即mgsinθ=μmgcosθ,故不需要重新平衡摩擦力,故A错误;
B、实验时,应先接通电源待打点稳定后再释放小车,这样可以充分利用纸带,故B错误;
C、只有当钩码的质量m1应远小于小车和砝码的质量m2时,可以近似认为小车受到的拉力等于钩码的重力,故C错误;
D、由牛顿第二定律,得,则a与成正比,在用图象探究加速度与质量关系时,应作图象,故D正确;
故选D;
(2) 实验时没有平衡摩擦力,a-F图象在F轴上有截距,由图2所示图象可知,图象应该是丙,此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是钩码的质量太大,不满足钩码的质量m1应远小于小车和砝码的质量m2;
(3) 由牛顿第二定律可得,化为,则有, ,解得钩码的质量,小车与木板间的动摩擦因数;