题目内容

【题目】(12分)如图1所示,为探究加速度与力、质量的关系实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。钩码的质量为m1,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g

下列说法正确的是_______

A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力

B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源

C.本实验m2应远小于m1

D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作图象

实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得,作出图像,他可能作出图2_______(选填”)图线。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是_______

A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态

C.砝码盘和砝码的总质量太大 D.所用小车的质量太大

实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的图像,如图3。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数_______,钩码的质量_______

(4)实验中打出的纸带如图所示.相邻计数点间的时间是0.1 s,图中长度单位是cm,由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2.

【答案】D 丙,C (4)0.46

【解析】试题分析:(1)小车与长木板间的粗糙情况与小车质量无关,所以在同一个实验中,每次改变小车质量,不需重新平衡摩擦力,故A错误.实验时应先接通电源,后释放小车,故B错误.根据牛顿第二定律得, ,则绳子的拉力,当托盘(及砝码)的总质量远小于小车的质量时,绳子的拉力才等于托盘(及砝码)的重力,故C错误.由牛顿第二定律可知,当F一定时,a成正比,所以作出a-图象,故D正确.故选D

2)遗漏了平衡摩擦力这一步骤,就会出现当有拉力时,物体不动的情况.故图线为丙.当不满足m1<<m2时,随m1的增大物体的加速度a逐渐减小,故图象弯曲的原因是:所挂钩码的总质量太大,不满足沙和沙桶质量远小于小车的质量.故C正确.

3)根据牛顿第二定律可知,m1g-μm2g=m2a;结合-a图象,可得:

设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,因此钩码的质量, ,小车与木板间的动摩擦因数

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