Question

如图1，某实验小组利用长木板、实验小车、打点计时器及钩码等实验装置来探究质量一定时，物体的加速度与细绳拉力之间的关系．

（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是

A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，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

D．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加速运动

（2）为了减小实验误差，钩码的质量应      （填“远大于”、“远小于”或“等于”）小车的质量；每次改变小车质量（或钩码质量）时，      （填“需要”或“不需要”）重新平衡摩擦力．

（3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到图2的a﹣F图象，可能是图中的图线      ．（选填“甲”、“乙”、“丙”）

（4）如图3所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车通过计数点3时的速度大小为      m/s，小车的加速度大小      m/s²．（结果保留二位有效数字）

Answer

（1）C，（2）远小于，不需要；（3）丙，（4）0.31；0.49

【解析】

试题分析：（1）平衡摩擦力的方法是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；

（2）根据牛顿第二定律，运用整体法和隔离法求出拉力的表达式，确定用钩码总重力代替小车所受的拉力时，M和m的关系．

（3）如果没有平衡摩擦力的话，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．

（4）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出加速度．

【解析】
（1）平衡摩擦力的方法是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．

故选：C．

（2）对整体分析，加速度a=，隔离对小车分析，根据牛顿第二定律得，细线的拉力F=Ma=，可知钩码质量m远小于小车总质量M时，可以用钩码总重力代替小车所受的拉力．每次改变小车质量（或钩码质量）时不需要重新平衡摩擦力．

（3）遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．故图线为丙．

（4）每两测量点间还有4个点未画出，说明时间间隔T=0.1s

根据平均速度等于中时刻的瞬时速度，则有=0.31m/s，

在连续相等时间内的位移之差△x=0.49cm=0.0049m，根据△x=aT2得，小车的加速度a==0.49m/s2．

故答案为：（1）C，（2）远小于，不需要；（3）丙，（4）0.31；0.49

【点评】解决本题的关键掌握平衡摩擦力的方法以及知道图线不过原点的原因，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解速度和加速度．