Question

【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”实验中采用如图1所示的装置．

（1）下列说法中正确的是___________。

A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力

C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源

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）图2是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带，电火花打点计时器的电源频率为50Hz，A、B、C、D、E、F、G是在纸带上确定出的7个计数点．其相邻点间的距离如图2所示，每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出．则小车运动的加速度大小a=_____m/s2，打纸带上E点时小车的瞬时速度大小vE=_____m/s．（结果均保留两位小数）

（3）在“探究加速度与合外力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图3所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因为_____．

Answer 1

【答案】BD 0.80（0.70～0.90均给分） 0.64 平衡摩擦力过度（或者木板垫起的角度过大）

【解析】

（1）当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力．平衡摩擦力时，不能挂盘；实验过程中，应保证绳和纸带与木板平行；

（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上E点时小车的瞬时速度大小；

（3）实验时应平衡摩擦力，没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a﹣F图象在F轴上有截距；平衡摩擦力过度，在a﹣F图象的a轴上有截距．

解：（1）A、平衡摩擦力时，不能将及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上．故A错误．

B、改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力．故B正确．

C、实验时，先接通电源，再释放小车．故C错误．

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．故D正确．

故选BD．

（2）每两个相邻的计数点之间还有4个打印点未画出，每两个相邻的测量点之间的时间间隔T=0.10s，

根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：vE==0.64m/s

根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：x4﹣x1=3a1T2

x5﹣x2=3a2T2

x6﹣x3=3a3T2

为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：

a=（a1+a2+a3）

即小车运动的加速度计算表达式为：a=，

代入数据解得：a=0.80m/s2．

（3）由图象可知，a﹣F图象在a轴上有截距，这是由于平衡摩擦力过度造成的．

故答案为（1）BD；（2）0.80；0.64；（3）平衡摩擦力过度