Question

【題目】如圖 (a)為某同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究加速度與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。A為小車，B為電火花計(jì)時器（電源頻率為50Hz），C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板。在實(shí)驗(yàn)中近似認(rèn)為細(xì)線對小車?yán)��?/span>F的大小等于砝碼和小桶的總重力，小車運(yùn)動加速度a可用紙帶上的點(diǎn)求得。

（1）圖（b）是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分，其中0、1、2、3、4是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，打“3”計(jì)數(shù)點(diǎn)時小車的速度大小為______m/s，由紙帶求出小車加速度的大小a =_______ m/s２。（計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（2）在“探究加速度與合外力的關(guān)系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的關(guān)系圖線如圖（c）所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因?yàn)?/span>____________________。

（3）若用該裝置來做下列實(shí)驗(yàn)可以不平衡摩擦力是____

A、探究恒力做功與動能改變的關(guān)系
B、探究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律

C、探究加速度與合外力的關(guān)系
D、驗(yàn)證小車與沙桶系統(tǒng)機(jī)械能守恒

Answer 1

【答案】 （1）0.26 0.50 （2）平衡摩擦力過度（或者木板墊起的角度過大） （3）B

【解析】（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度得：

根據(jù)作差法得： ．
（2）由圖象可知，a-F圖象在a軸上有截距，這是由于平衡摩擦力過度造成的．
（3）若用該裝置來做下列實(shí)驗(yàn)可以不平衡摩擦力是探究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律；探究恒力做功與動能改變的關(guān)系、探究加速度與合外力的關(guān)系、驗(yàn)證小車與沙桶系統(tǒng)機(jī)械能守恒，都需要平衡摩擦力；