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【题目】为了探究加速度与力、质量的关系

1)小亮利用如图甲所示的实验方案,探究小车质量一定时加速度与合外力之间的关系,图中上下两层水平轨道,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,将砝码和砝码盘的总重作为小车所受合外力,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,并同时停止.

实验前,下列操作必要的是

A.选用质量不同的两辆小车

B.调节定滑轮的高度,使细线与轨道平行

C.使砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量

D.将轨道右端适当垫高,使小车在没有细线牵引时能在轨道上匀速运动,以平衡摩擦力

他测量了两小车的位移为x1x2,则=

2)小明用如图乙所示的装置进行实验

打出的一条纸带如图丙所示,计时器打点的时间间隔为002s.他从比较清晰的A点起,每五个点取一个计数点,测量出各点到A点的距离标在纸带上各点的下方,则小车运动的加速度为 m/s2.(计算结果保留两位有效数字)

实验前由于疏忽,小明遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a﹣F图象,可能是丁图中的图线 (选填“1”“2”“3”).

调整正确后,他作出的a﹣F图象末端明显偏离直线,如果已知小车质量为M,某次所挂钩码质量为m,则戊图中坐标a1应为 a2应为

【答案】①BCD; (2①040②3

【解析】试题分析:(1)本实验需要用砝码盘和砝码的重力代替小车所受的合外力,当小车在轨道上滑动时将会与轨道产生摩擦,那样合力应为砝码盘和砝码的重力减去摩擦力,因此需要平衡摩擦力,即将轨道右端适当垫高,使小车在没有细线牵引时能在轨道上匀速运动,且应该满足砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量,细线的拉力为小车的合力,要求细线与木板平行,所以应调节定滑轮的高度使细线与木板平行,对小车质量是否相同没有要求,故A错误,BCD正确.小车做初速度为零的匀加速直线运动:由位移与时间关系:x=at2,因运动时间相等,则位移与加速度成正比.小车12的加速度之比为:

2每五个点取一个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=01s,根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2得:

遗漏了平衡摩擦力这一步骤,就会出现当有拉力时,物体不动的情况,由牛顿第二定律可知,即F≠0时,a=0.故图线为:3

没有偏离直线时,可以用砝码盘和砝码的总重力代替小车受到的合力,

根据牛顿第二定律得:mg=Ma1, 解得

偏离直线后说明砝码的总质量不是远远小于车的质量了,把砝码以及小车看成一个整体,

根据牛顿第二定律:mg=m+Ma2 , 解得

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