Question

利用图示装置可以做力学中的许多实验：

（1）以下说法正确的是（________）

A．利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必须设法消除小车和木板间的摩擦力的影响

B．利用此装置探究“小车的加速度与合外力的关系”：当小车与车中砝码的总质量远大于小桶及桶中砝码的总质量时，才可以认为绳对小车的拉力大小约等于小桶及桶中砝码的总重力

C．利用此装置探究“小车的加速度与质量的关系”并用图像法处理数据时，如果画出的a-M关系图像不是直线，就可以确定加速度和质量成反比

（2）利用如图装置做“探究加速度与力的关系”的实验：小车搁置在水平放置的长木板上，纸带连接车尾并穿过打点计时器，用来测小车的加速度a，小桶通过细线对小车施拉力F。

Ⅰ．某次实验得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个点作为计数点，分别标为0、1、2、3、4。测得0、1两计数点间距离s₁=30.0mm，3、4两计数点间距离s₄＝48.0mm，则小车的加速度为________m/s²。（结果保留两位有效数字）

Ⅱ．在保持小车质量不变的情况下，改变对小车拉力F的大小，测得小车所受拉力F和加速度a的数据如下表：

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a /(ms^-2)	0.10	0.21	0.29	0.41	0.50

①据测得的数据，在下图中作出a－F图象。

②由图象可知，小车与长木板之间的最大静摩擦力大小为_________N。（结果取两位有效数字）

③若要使作出的a－F图线过坐标原点，需要调整实验装置，可采取以下措施中的（___）

A．增加小车的质量           
B．减小小车的质量

C．适当垫高长木板的右端   
D．适当增加小桶内砝码质量

Answer

B 0.60 0.10 C

【解析】（1）此装置可以用来研究匀变速直线运动，但不需要平衡摩擦力，故A错误．利用此装置探究“小车的加速度与合外力的关系”：当小车与车中砝码的总质量远大于小桶及桶中砝码的总质量时，才可以认为绳对小车的拉力大小约等于小桶及桶中砝码的总重力，故B正确；曲线的种类有双曲线、抛物线、三角函数曲线等多种，若a-m图象是曲线，不能断定曲线是双曲线，即不能断定加速度与质量成反比，应画出图象，故C错误。所以选C.

（2）每五个打印点取一个点作为计数点，则计数点之间的时间间隔为0.1s，根据匀变速直线运动的推论△x=aT2，s4-s1=3aT2，代入数据：a=0.60m/s2。

（3）通过描点法可得：

（4）当拉力大于等于最大静摩擦时，物体开始运动，由上问所做的a-F图象可知当拉力等于0.10N时物体开始运动，故最大静摩擦力为0.10N．

（5）若要使作出的a-F图线过坐标原点即绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故需要平衡摩擦力，其方法是适当垫高长木板的右端．故C正确．