Question

在“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验中
（1）以下操作正确的是

BC

A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
B．平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器
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，应先放开小车，后接通电源．
（2）为了更直接地反映物体的加速度a与物体质量m的关系，往往用a-

1

m

关系图象表示出来．如果a-

1

m

图象是通过坐标原点的一条直线，则说明

物体的加速度与质量成反比

．
（3）如图是该实验中打点计时器打出的纸带，打点频率50Hz．O点为打出的第一个点，A、B、C、D、E、F、G是计数点，每相邻两计数点间有4个点未标出，OA=17.65cm、AB=11.81cm、BC=14.79cm、CD=17.80cm、DE=20.81cm、EF=23.80cm、FG=26.79cm，根据以上数据进行处理．物体的加速度是

3.00

m/s2，打F点时的速度是

2.53

m/s．（结果均保留三位有效数字）

Answer 1

分析：（1）平衡摩擦力是让小车所受的滑动摩擦力等于小车所受重力沿斜面的分量，即mgsinθ=μmgcosθ，为了充分利用纸带，应先接通电源待打点稳定后再释放小车．
（2）根据牛顿第二定律F=ma可得物体的加速度a=

F

m

，故在合外力F一定的情况下，a与

1

m

成正比，且图象过坐标原点．

解答：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A错误．
B、平衡摩擦力是否到位，是要通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动来判断的．故B正确．
C、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C正确．
D、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D错误．
故答案为：BC． 
（2）根据牛顿第二定律F=ma可得物体的加速度a=

F

m

，故在合外力F一定的情况下，a与

1

m

成正比，且图象为过坐标原点的直线，即物体的加速度与质量成反比．
故答案为：物体的加速度与质量成反比．
（3）由图可知，OA段不准确，故应从A点开始计算；因每两点之间还有4个点，故两计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s；则由逐差法可得：
a=

xDG-xAD

9T2

=3.00m/s2
根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：
vF=

xEG

2T

=2.53m/s
故答案为：3.00，2.53．

点评：对于实验中的每一步都要知其然更要知其所以然，只有这样才能学得深学得透，才能做到举一反三，比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．