Question

（13分）如图所示为”探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图．图中A为小车，B为装有砝码的小盘，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．小车的质量为，小盘（及砝码）的质量为．

（1）下列说法正确的是_______。

A．为平衡小车与水平木板之间摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂小盘（及砝码）的情况下使小车恰好做匀速运动

B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

C．本实验应远大于

D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像

（2）实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为，且间距、、、、、已量出，则计算小车加速度的表达式为=_________________；

（3）某同学在平衡摩擦力后，保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度与砝码重力的图象如图所示，若牛顿第二定律成立，重力加速度，则小车的质量为__________kg.小盘的质量为__________kg.(结果保留两位有效数字)

（4）如果砝码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增加，会趋近于某一极限值，此极限值为_________________。

 

Answer 1

【答案】

(1) AD（3分）  （2）（3分） 

（3）2.0或2.1（2分）；0.0600.063  (2分)    （4）重力加速度（3分）

【解析】

试题分析: （1）在平衡摩擦力时，不能挂托盘和砝码，故A正确。平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：，可以约掉，只需要平衡一次摩擦力，每次改变拉小车的拉力后都不需要重新平衡摩擦力，故B错误。只有满足应远小于的条件，才能认为托盘和砝码的重力等于小车的拉力，故C错误。“探究加速度与质量的关系”时拉力不变，即不变，应作图象，故D正确。故选AD。

（2）根据匀变速直线运动的推论公式，六组数据应该用逐差法求平均加速度，因此在本题中有：

（3）对图象来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，图象的斜率为：，故小车质量为：，时，产生的加速度是由于托盘作用产生的，故有：，解得：（对图中的数据读取不一样，可有一定范围）．

（4）当钩码的质量远小于小车的总质量时，钩码所受的重力才能作为小车所受外力，如果增大钩码的质量，则外力增大，曲线不断延伸，那么加速度趋向为。

考点：本题考查了探究牛顿第二定律、控制变量法、近似法。