Question

【题目】如图为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图．槽码的质量为m，小车和车内砝码的总质量为M。实验中小车所受的拉力F可认为与槽码所受的重力相等．

（1）实验中，为了硬细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，硬细线与长木板平行．接下来把木板的另一端垫高，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做________运动（选填以“匀速”或“匀加速”）；

（2）实验中需满足槽码的质量m_________小车及车内砝码总质量M（选填“远小于”、“远大于"或“等于”）；

（3）下图是某次实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为：sAB=4.22cm、sBC=4.65cm，sCD=5.08cm，sDE=5.49cm、sEF=5.91cm，sFG=6.35cm，已知打点计时器的工作频率为50Hz，则C点的速度vC=_______m/s，小车的加速度大小为a=_______m/s2。（结果均保留两位有效数字）。

（4）某同学根据实验数据描出了小车加速度a随小车和车内砝码的总质量为M的倒数的图像的数据点，如图所示，从数据点可知该同学实操作过程中可能____________（选填“平衡摩擦力不够”或“平衡摩擦力过度”）

Answer 1

【答案】匀速 远小于 0.49 0.43（0.42~0.43均可） 平衡摩檫力过度

【解析】

(1)[1]小车在不受牵引时能拖动纸带沿木板做匀速运动，即平衡了摩擦力；

(2)[2]对整体，根据牛顿第二定律得：，绳子的拉力：

所以当槽码的质量m远小于小车及车内砝码总质量M时，可以近似认为小车受到的拉力等于槽码的重力，因此本实验中m应远小于M；

(3)[3][4]相邻计数点之间还有4个点未画出，则计数点间的时间间隔为：T=5×0.02=0.1s，根据匀变速直线运动的推论可以求出C点瞬时速度为：

由匀变速直线运动的推论△x=at2可知，加速度为：

(4)[5]由图可知图象的斜率表示合外力，从数据点可知该同学实操作过程中可能平衡摩檫力过度。