Question

如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图．钩码的质量为m₁，小车和砝码的质量为m₂，重力加速度为g．

（1）下列说法正确的是      ．

A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力

B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源

C．本实验m₂应远小于m₁

D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a﹣图象

（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得F=m₁g，作出a﹣F图象，他可能作出图2中      （选填“甲”、“乙”、“丙”）图线．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是      ．

A．小车与轨道之间存在摩擦    B．导轨保持了水平状态

C．钩码的总质量太大          D．所用小车的质量太大

（3）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的a﹣图象，如图3．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数μ=     ，钩码的质量m₁=     ．

（4）实验中打出的纸带如图4所示．相邻计数点间的时间是0.1s，由此可以算出小车运动的加速度是      m/s²．

Answer

（1）D；

（2）丙，C；

（3），

（4）0.46

【解析】【解析】
（1）A、平衡摩擦力，假设木板倾角为θ，则有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了，

每次在小车上加减砝码时，故不需要重新平衡摩擦力．故A错误．

B、实验时应先接通电源后释放小车，故B错误．

C、让小车的质量m1远远大于小盘和重物的质量m2，因为：际上绳子的拉力F=Ma=，故应该是m1＜＜m2，故C错误；

D、F=ma，所以：a=，所以在用图象探究小车的加速度与质量的关系时，通常作a﹣图象，故D正确；

故选：D

（2）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，故可能作出图2中丙．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是钩码的总质量太大，没有远小于小车和砝码的质量，

故选：C．

（3）实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，

根据牛顿第二定律得：

F﹣μm2g=m2a

m1g﹣F=m1a

设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，

所以k=，=b，

解得：μ=，钩码的质量m1=．

（4）根据匀变速直线的推论：s4﹣s1=3aT2

a==0.46m/s2

故答案为：（1）D；（2）丙，C； （3），（4）0.46

【点评】本题考察的比较综合，需要学生对这一实验掌握的非常熟，理解的比较深刻才不会出错，知道a﹣F图的斜率等于小车质量的倒数，难度适中．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．