Question

用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系。实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力mg作为小车受到的合力F，用打点计时器测出小车运动的加速度a.

(1)为了让细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F，需满足的条件是______

(2)关于实验操作，下列说祛正确的是______。

A.实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行

B.平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑

C.每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力

D.实验时应先接通打点计时器电源，后释放小车

(3)图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹未标出，测出各计数点到A点间的距离。已知所用电源的频率为50Hz，打B点时小车的速度v=___m/s，小车的加速度a=________m/s².（结果保留两位有效数字）

(4)改变细线下端钩码的个数，得到a-F图象如图丙所示，造成图线上端弯曲的原因可能是_____。

Answer

M>>m AD 0.32 0.93 随所挂砝码质量m的增大，不满足M>>m

【解析】

由题中“用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系”可知，本题考查牛顿第二定律实验，根据实验原理和数据处理可分析本题。

（1）[1]因为钩码重力提供的拉力让小车和钩码共同产生加速度，所以有

为了结果准确，应该让小车质量远大于钩码质量，即M>>m；

（2）[2]平衡摩擦力时，是小车在不挂钩码时可以匀速下滑，并且每次做实验都不需要再平衡摩擦力，所以选AD；

（3）[3]打B点时的瞬时速度，根据公式

解得

[4]小车加速度可以利用公式

解得

（4）改变细线下端钩码的个数，会让钩码质量变大，从而不能满足M>>m，所以会导致图像弯曲。