Question

用如圖所示裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中小車及砝碼的總質(zhì)量為m₁，鉤碼質(zhì)量為m₂，并用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力，用紙帶測出小車運(yùn)動(dòng)的加速度。

(1)下列說法正確的是(    )

A．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源

C．本實(shí)驗(yàn)中m₁應(yīng)遠(yuǎn)大于m₂

D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)用圖象

(2)下圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡沒有標(biāo)出，測出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離，如下圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50 Hz的交流電源兩端，則此次實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動(dòng)的加速度的測量值a＝________ m/s²。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測量小車在不同外力作用下的加速度．根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a－F關(guān)系圖線，如圖所示.此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因可能是(     )

A．小車與平面軌道之間存在摩擦

B．平面軌道傾斜角度過大

C．所掛鉤碼的總質(zhì)量過大

D．所用小車的質(zhì)量過大

 

Answer 1

【答案】

(1)CD     （2）1.0m/s²      (3)C

【解析】

試題分析：(1)當(dāng)平衡了摩擦力后有計(jì)算后得，說明在該實(shí)驗(yàn)中，改變小車質(zhì)量后不需要重新平衡摩擦力，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；

實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該先接通電源再釋放小車，以此保證在紙帶上打下較多的點(diǎn)，也為了使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，減小誤差，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；

由于小車運(yùn)動(dòng)的加速度有鉤碼提供，則有，

而，

當(dāng)m₁>>m₂時(shí)有，所以C選項(xiàng)正確；

由于小車加速度a與小車質(zhì)量m₁成反比，即可以看成，所以D選項(xiàng)正確。

（2）小車的加速度為。

(3)由可知，當(dāng)鉤碼質(zhì)量逐漸增加之后，加速度a逐漸變小，所以出現(xiàn)該現(xiàn)象。

考點(diǎn)：本題考查實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證牛頓第二定律即加速度與質(zhì)量和力關(guān)系。