题目内容
【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图1所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,钩码的总质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
(1)以下措施正确的是 .
A.平衡摩擦力时,应将钩码用细绳通过定滑轮系在小车上
B.本实验M应远大于m
C.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
D.实验时,先放开小车,后接通电源
(2)如图2,甲同学根据测量数据作出的a﹣F图线,说明实验存在的问题是 .
(3)图3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,如图所示.已知打点计时器接在频率为50Hz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)
【答案】
(1)B,C
(2)平衡摩擦力过度
(3)1.0
【解析】解:(1)A、平衡摩擦力时,应将绳从小车上拿去,轻轻推动小车,是小车沿木板运动,通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动.故B错误.
B、以整体为研究对象,根据牛顿第二定律有:
mg=(m+M)a
解得:a= ,
以M为研究对象,得绳子的拉力为:F=Ma= 显然要有F=mg必有m+M=M,故有M>>m,即只有M>>m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.故B正确;
C、每次改变小车的质量时,小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消,不需要重新平衡摩擦力.故C正确.
D、实验时,应先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理.故D错误.
故选:BC(2)图中没有拉力时就产生了加速度,说明平衡摩擦力时木板倾角过大或平衡摩擦力过度.(3)计数点间的时间间隔为:t=0.02s×5=0.1s,
由△x=at2可得:小车的加速度为:a= ═ =100 =1.0m/s2.
所以答案是:(1)BC;(2)平衡摩擦力过度;(3)1.0