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）本实验应用的实验方法是__________

A．理想实验法        B．控制变量法       C．假设法     D.等效替代法

（2）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______

（3）实验中要进行质量钩码质量m和小车质量M的选取，以下最合理的一组是_____

A．M＝20g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g

B．M＝200g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g

C．M＝400g，m＝20g、40g、60g、80g、100g、120g

D．M＝400g，m＝10g、15g、20g、25g、30g、40g

(4)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

(5)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）

(6)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

B M>>m D AD 0.32 0.93 随所挂砝码质量m的增大，不满足M>>m

【解析】

（1）[1]．探究加速度与力的关系时，要控制小车质量不变而改变拉力大小；探究加速度与质量关系时，应控制拉力不变而改变小车质量；本实验应用的实验方法是控制变量法，故选B.

（2）[2]．对整体

对小车

则

则当M>>m时T=mg，则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M>>m.

（3）[3]．实验中要保证M>>m，则钩码质量m和小车质量M的选取，最合理的一组是D.

（4）[4]．A、调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；
B、在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，故B错误；  
C、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量即改变拉小车拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C错误； 
D、打点计时器要“早来晚走”，即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，故D正确；
选择AD
（5）[5][6]．已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为：T=5×0.02s=0.1s．
B点对应的速度为：

根据△x=aT2可得：

xCE-xAC=a（2T）2

小车运动的加速度为：

（6）[7]．随着力F的增大，即随所挂钩码质量m的增大，不能满足M＞＞m，因此曲线上部出现弯曲现象．