Question

为了探究“加速度与力、质量的关系”，现提供如图1所示实验装置．请思考探究思路并回答下列问题：

（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是      ．

A．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

B．将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动

C．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D．将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动

（2）某学生在平衡摩擦力时，不慎使长木板倾角偏大．则他所得到的a﹣F关系应该是图2中的哪根图线？答：      （图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）．

（3）消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，要用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为      ；

（4）某同学在实验中得到的纸带如图3所示，已知实验所用电源的频率为50Hz．据纸带可求出小车的加速度大小为      m/s²（结果保留两位有效数字）．

Answer

（1）C；（2）C；（3）m＜＜M；（4）3.2

【解析】【解析】
（1）将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．故选：C．

（2）把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，会导致重力沿斜面向下的分力偏大，摩擦力偏小，而且重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，这样在没有绳子的拉力作用下，小车就会产生加速度．

故选：C．

（3）根据牛顿第二定律得：

对m：mg﹣F拉=ma

对M：F拉=Ma

解得：F拉=

当m＜＜M时，即当钩码的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于钩码的总重力．

（4）从图中可以发现：相邻的计数点时间间隔为0.04s

利用匀变速直线运动的推论△x=at2

则有：a=

故答案为：（1）C；（2）C；（3）m＜＜M；（4）3.2

【点评】实验问题需要结合物理规律去解决．实验中的第2题考查的是力学问题，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，会导致重力沿斜面向下的分力增大，摩擦力减小等现象，这些我们都要从学过的力学知识中解决．纸带的处理是运用匀变速直线运动的两个推论去完成的．