Question

【题目】（8分）用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验．实验时保持小车的质量M(含车中的钩码)不变，用在绳的下端挂的钩码的总重力mg作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度．

(1)实验时绳的下端先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是____________________________．

(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示．已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)

(3)通过增加绳的下端挂的钩码的个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a–F图线后，发现当F较大时，图线发生了如图丙所示的弯曲．该同学经过思考后将实验方案改变为用小车中的钩码挂在绳的下端来增加钩码的个数和外力．那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是________．(写选项字母)

A.该修正方案可以避免a–F图线的末端发生弯曲

B.该修正方案要避免a–F图线的末端发生弯曲的的条件是M≥m

C.该修正方案画出的a–F图线的斜率为

D.该修正方案画出的a–F图线的斜率为

Answer 1

【答案】(1) 平衡小车运动中所受的摩擦阻力(2分) (2) 1.0或0.99 (3分) (3) AD(3分)

【解析】试题分析：（1）平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．所以实验时先不挂钩码，安装纸带，反复调整垫木的左右位置，直到轻推一下小车时小车能做匀速直线运动或纸带上打的点均匀分布，故这样做的目的是平衡小车运动中所受的摩擦阻力．

（2）计数点间的时间间隔t=0.02s×5=0.1s，根据纸带数据，由x=at2可得小车的加速度a==cm/s2=1.0m/s2．

(3)分别对小车与砝码列出牛顿第二定律，对小车有F=Ma，对砝码有F mg=ma，两式联立可得a==，故若改画a图线，则斜率一定，故该同学的修正方案可以避免a–F图线的末端发生弯曲．本题选AD。