Question

【题目】某实验小组采用如图所示的实验装置探究小车加速度与力、质量的关系。

(1) 下列关于该实验的说法中正确的是（_______）

A 平衡摩擦力时，应将盘和盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

B.小车的加速度与砝码的加速度相同

C.实验过程中砝码盘处于超重状态

D.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力

(2)该实验小组采用正确的实验步骤后，利用打点频率为50Hz的打点计时器，得到的其中条纸带如图所示： (图中每两个计数点间还有四个点未画出)，则在该次实验中，小车运动的加速度大小为_________m/s2。

（3）该小组用盘和砝码的重力充当小车所受合力F，通过分析打点计时器打出的纸带，测量加速度a。分别以合力F和加速度a作为横轴和纵轴，建立坐标系，根据实验中得到的数据描出如图所示的点迹，该实验小组得到的a-F图线如图所示，实验结果跟教材中的结论不完全一致。你认为产生这种结果的原因可能是（______）

A.没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低

B.在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高

C.测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大

D.砂桶和砂的质量过大，不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件

Answer 1

【答案】 D 1.31 D

【解析】(1) A、砝码和砝码盘的重力等于小车受到的拉力，因此在平衡小车受到的摩擦力时，不能将盘和盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，故A错误；B、小车和砝码构成连接体，沿着绳子的运动相同，则两者加速度大小相等，方向不同，故B错误。C、砝码和砝码盘一起向下加速，处于失重状态，C错误。D、平衡摩擦力是利用小车本身重力的下滑分量来进行的，即mgsinθ=μmgcosθ，由此式可以看出不需要重新平衡摩擦力，故D正确；故选D.

(2)由于计数点之间的时间间隔为T=0.1s，所以由逐差法可得小车的加速度为.

(3)当砝码和砝码盘的质量远小于小车的质量，砝码和砝码盘的重力等于绳子的拉力，即小车的合力，当不再满足该关系时，图线的斜率为砝码和小车总质量的倒数，斜率变小，所以产生这种结果的原因可能是砂和砂桶质量较大，没满足砂和砂桶质量远小于小车质量的条件.故选D．