Question

如图1所示为“探究滑块加速度与力、质量的关系”实验装置图．滑块置于一端带有定滑轮的长木板上，左端连接纸带，纸带穿过电火花打点计时器．滑块的质量为m₁，托盘（及砝码）的质量为m₂。

（1）下列说法正确的是_________

A．为平衡滑块与木板之间的摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂托盘（及砝码）的情况下使滑块恰好做匀速运动

B．每次改变滑块质量时，应重新平衡摩擦力

C．本实验m₂应远大于m₁

D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a—图象

（2）实验中，得到一条打点的纸带，如图2所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x₁、x₂、x₃、x₄已量出，则计算滑块加速度的表达式为a=______；

（3）某同学在平衡摩擦力后，保持滑块质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出滑块加速度a与砝码重力F（未包括托盘）的图象如图3所示，若牛顿第二定律成立，重力加速度g=10m/s²，则滑块的质量为______kg，托盘的质量为_______kg。（结果保留两位有效数字）

（4）如果砝码的重力越来越大，滑块的加速度不能无限制地增加，会趋近于某一极限值，此极限值为_______。

Answer

AD 2.8 0.056 g

【解析】

（1）[1]A．为平衡滑块与木板之间的摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂托盘（及砝码）的情况下使滑块恰好做匀速运动，故A正确；

B．平衡摩擦力只需要做一次，故B错误；

C．只有满足m2应远小于m1的条件，才能认为托盘和砝码的重力等于小车的拉力，故C错误；

D．用图象探究加速度与质量关系时，应作a-图象，故D正确。

故选AD。

（2）[2]根据∆x=aT2，由逐差法得：

a=；

（3）[3]对a-F图来说，图象的斜率表示物体质量的倒数，故滑块质量为：

m1＝＝2.8kg

F=0时，产生的加速度是由于托盘作用产生的，故有：

mg=m1a0，

解得：

m=＝0.056kg

（对图中的数据读取不一样，可有一定范围）。

（4）[4]小车的加速度最大等于自由落体的加速度，故极限值为g。