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【题目】(9分)在《探究加速度与力、质量的关系》实验中

(1)某小组同学用如图所示装置,采用控制变量方法,来研究在小车质量不变的情况下,小车加速度与小车受力的关系。下列措施中正确的是( )

A.平衡摩擦力的方法就是将木板一端垫高,在塑料小桶中添加砝码,使小车在绳的拉力作用下能匀速滑动

B.每次改变小车所受的拉力时,不需要重新平衡摩擦力

C.实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源

D.在每次实验中,应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量

(2)如图所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带.取计数点A、B、C、D、E、F、G.纸带上两相邻计数点的时间间隔为T = 0.10s,用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm,BC="3.88" cm,CD="6.26" cm,DE="8.67" cm,EF="11.08" cm,FG=13.49cm,则小车运动的加速度大小a = _____ m/s2,打纸带上C点时小车的瞬时速度大小v C =  ______  m/s.(结果保留二位有效数字)

(3).某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:(小车质量保持不变)

F/N

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

a/ m/s2

0.30

0.40

0.48

0.60

0.72

①请根据表中的数据在坐标图上作出a—F图象

②图象不过坐标原点的原因可能是______________________________________。

【答案】BD 2.4 0.50或0.51 平衡摩擦过度或木板一端垫得过高

【解析】

试题(1)“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验中,为了消除摩擦力的影响,通过重力沿斜面向下的分力来平衡摩擦力,故将木板带滑轮的一端垫高,此过程中不能对小车施加任何拉力,故A错误;因摩擦因数不变,改变小车所受拉力时,无需重新平衡摩擦力,故B正确;打点计时器应先接通电源,待打点稳定后,再释放小车打点,故C错误;本实验中绳子的拉力为小车提供加速度,整体分析有:,设绳子拉力为T,分析砝码受力有:,解得拉力,由此可知,只有当m1远大于m2时,绳子的拉力才近似等于盘和砝码的总重力,故D正确;

(2)根据匀变速直线运动公式可得逐差公式,

故在本题中有

故有

a=

打C点的瞬时速度等于BD段的平均速度,即

(3)通过描点作图如下:

分析图像可知,在没有施加拉力的时候,物体就已经获得加速度,说明平衡摩擦过度(即木板一端垫得过高)。

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