Question

在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系時,采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計數(shù)器打上的點計算出：

⑴某學(xué)生將實驗裝置如上圖安裝好，準(zhǔn)備接通電源后開始做實驗，但他的裝置圖中有兩個明顯的錯誤：

①                        

②                          

⑵M與m的大小關(guān)系滿足　　　時，可以認(rèn)為繩子對小車?yán)�力的大小等于盤和砝碼的重力。              

⑶一組同學(xué)保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定，探究物體加速度與質(zhì)量的關(guān)系，以下做法錯誤的是(     )

A．平衡摩擦力時，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上

B．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力

C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源

D．小車運動的加速度，可用天平稱出盤及砝碼質(zhì)量m、小車質(zhì)量M，用a＝mｇ/Ｍ求出

⑷在保持小車及車中的砝碼質(zhì)量質(zhì)量M一定，探究加速度與所受合外力的關(guān)系時，由于平衡摩擦力時操作不當(dāng)，二位同學(xué)得到的a―Ｆ關(guān)系分別如下圖A、B所示（a是小車的加速度，Ｆ是細(xì)線作用于小車的拉力）。其原因分別是：

A圖：　　　　　　  　　　 

B圖：　　　　　　　　　　

 

Answer 1

【答案】

⑴打點計時器采用直流電源，沒有平衡摩擦力⑵m<<M     ⑶ACD     ⑷A：斜面傾角過大，B：斜面傾角過小或未平衡摩擦力

【解析】

試題分析：⑴打點計時器采用直流電源，沒有平衡摩擦力

（2）以整體為研究對象有,，解得

以M為研究對象有繩子的拉力

顯然要有F=mg必有，故有m<<M，即只有m<<M時才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．

（3）平衡摩擦力時，平衡摩擦力時，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，是小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動．故A錯誤．每次改變小車的質(zhì)量時，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故B正確．實驗時，應(yīng)先放開小車，再接通打點計時器電源，由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理．故C錯誤．小車運動的加速度是利用打點計時器測量，如果用天平測出m以及小車質(zhì)量M，直接用公式求出，這是在直接運用牛頓第二定律計算的，而我們實驗是在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系．故D錯誤

考點：本題考查探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系

點評：對于實驗我們要清楚每一項操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．