Question

【題目】某研究性學習小組在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用表示，沙桶和沙的質量用表示，小車的加速度可由小車后面拉動的紙帶經打點計時器打出的點計算得到。

（1）本實驗主要用到的物理思想方法是________

A.理想實驗法 B. 控制變量法

C.假設法 D.極限法

（2）.關于本實驗，下列說法中正確的是______

A.當遠大于時，才可以認為繩對小車的拉力大小近似等于沙和沙桶的重力

B.用天平測出以及小車測量，小車運動的加速度可直接用公式求出

C.改變小車的質量重復實現時，不需要重新平衡摩擦力

D.實驗時，應先釋放小車，后接通打點計時器的電源

（3）.如圖所示為某次實驗得到的一條紙帶示意圖，相鄰計數點間還有四個點沒有畫出。已知打點計時器所接電源的頻率為。則大“2”點時 對應的速度大小是______，紙帶在計數點間的加速大小是_____。（答案均保留兩位有效數字）

（4）如圖所示是某同學在探究加速度與力的關系時，根據測量數據作出的圖線。其中圖線不過原點的原因是_____________________________，圖線在末端彎曲的原因是_____________________________。

Answer 1

【答案】B C 0.81 2.0 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 不滿足

【解析】

(1)在探究加速度與物體質量、受力關系的實驗中，應該使用控制變量法；

(2)根據實驗的原理和注意事項確定正確的操作步驟；

(3)根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點2的瞬時速度，根據連續相等時間內的位移之差是一恒量求出加速度；

(4)當F≠0時，a=0．也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，是沒有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足引起的．當小車的質量遠大于砝碼盤和砝碼的總質量時，才能近似認為細線對小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小，否則圖象將會發生彎曲。

(1) 探究加速度與力的關系時，要控制小車質量不變而改變拉力大小；探究加速度與質量關系時，應控制拉力不變而改變小車質量；

這種實驗方法是控制變量法，故選：B。

(2) A項：當m遠小于M時，才可以認為繩對小車的拉力大小近似等于沙和沙桶的重力，故A錯誤；

B項：小車的加速度通過紙帶進行求解，不能通過牛頓第二定律進行求解，故B錯誤；

C項：改變小車的質量重復實驗時，不需要重新平衡摩擦力，故C正確；

D項：實驗時應先接通電源，再釋放紙帶，故D錯誤。

故選：C。

(3) 點2的瞬時速度

根據△x=aT2，運用逐差法得，

(4) 圖線不過原點表明當F≠0時，a=0．也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，是沒有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足引起的；

圖線在末端彎曲的原因是F較大時，鉤碼重力與繩的拉力有較大的差異，從而產生很大的誤差．即不滿足m＜＜M．