Question

【题目】在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中（g取9.8 m/s2）：

(1)某组同学用如图所示装置，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系。下列措施中不需要和不正确的是________。

①首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力

②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动

③每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力

④实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力

⑤实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源

A.①③⑤　　　　　　　　　 B.②③⑤

C.③④⑤ D.②④⑤

(2)某组同学实验得出数据，画出a－F图像如图所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是________。

A.实验中摩擦力没有平衡

B.实验中摩擦力平衡过度

C.实验中绳子拉力方向没有跟平板平行

D.实验中小车质量发生变化

(3)实验中得到一条打点的纸带，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s。则打点计时器打下F点时小车的瞬时速度vF＝________m/s，小车加速度a＝________m/s2（计算结果均保留两位有效数字）。

(4)实际上，在砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增大，将趋近于某一极限值，此极限值为________m/s2。

Answer 1

【答案】B B 0.72 0.80 9.8

【解析】

（1）[1]①②③．平衡摩擦力的步骤是取下塑料桶，垫高斜面的右侧，轻推小车，使小车能做匀速直线运动，平衡摩擦力后更改小车质量时不需要重新平衡，平衡摩擦力的目的是使小车受到的合力等于绳的拉力，故①正确，②③错误；

④．实验时通过改变塑料桶中的砝码质量改变小车的受力，故④正确；

⑤．实验时应该先打开打点计时器电源，再释放小车，故⑤错误；

故②③⑤错误，故选B。

（2）[2]ABCD．从图像可以看出，当拉力为0时小车有加速度，故该实验的问题是斜面倾角过大，平衡摩擦力过度，故B正确，A、C、D错误；

故选B。

（3）[3][4]打下F点时小车速度为

小车的加速度为

（4）[5]对小车可得

对塑料桶和砝码可得

消去T整理可得

当时，加速度趋近于重力加速度g，故此极限值为。