Question

如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图．图中A为小车，B为砝码及砝码盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电．小车A的质量为m₁，砝码砝码盘B的质量为m₂．

（1）下列说法正确的是

D

A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．本实验m₂应远大于m₁
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-

1

m1

图象
（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图象，可能是图2中的图线

丙

．（选填“甲”、“乙”、“丙”）
（3）如图3所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得第二个点的速度为

0.26

m/s，小车的加速度大小

0.49

m/s²．（全部结果小数点后保留二位）

Answer 1

分析：（1）实验时需要提前做的工作有两个：①平衡摩擦力，每次改变小车质量时，不用重新平衡摩擦力，因为f=mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了．②让小车的质量M远远大于小桶（及砝码）的质量m．
（2）如果没有平衡摩擦力的话，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．
（3）小车做的是匀加速直线运动，在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，可由△x=at²求解加速度．

解答：解：（1）A：平衡摩擦力，假设木板倾角为θ，则有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了，故不需要重新平衡摩擦力．故A错误．
B：实验时应先接通电源后释放小车，故B错误．
C：只有满足m₂应远小于m₁的条件，才能认为托盘和砝码的重力等于小车的拉力，故C错误．
D：F=ma，所以：a=

1

m1

F，当F一定时，a与

1

m1

成正比，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．
（3）设第1段位移为：x₁，第2段位移为：x₂，
计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每两测量点间还有4个点未画出，说明时间间隔T=0.1s
打点2时小车的速度v=

x1+x2

2T

=

0.024+0.0289

0.2

=0.26m/s
由△x=aT²得：
即：0.49×10^-2=a×0.1²
解得：a=0.49m/s²
故答案为：（1）D；（2）丙；（3）0.26；0.49

点评：会根据实验原理分析分析为什么要平衡摩擦力和让小车的质量M远远大于小桶（及砝码）的质量m，且会根据原理分析实验误差．