Question

某实验小组用如图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”，回答下列问题：（1）为了消除小车与水平

某实验小组用如图甲所示的装置“探究加速度与力、质量的关系”，回答下列问题：（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是______A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动（2）在“探究加速度与力、质量关系”的实验中，得到一条打点的纸带，如图乙所示，已知实验中使用的电火花计时器打点频率为50Hz，纸带上相邻两个计数点间有4个点未画出，现已测出x1=2.92cm、x2=3.31cm、x3=3.70cm、x4=4.08cm、x5=4.47cm、x6=4.85cm，则小车加速度的为a=______（结果保留三位有效数字）；实验中使用的电火花计时器使用______电源（填“直流”或“交流”）．（3）消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后，可用钩码总重力代替小车所受的拉力，此时钩码m与小车总质量M之间应满足的关系为______．

Answer 1

（1）将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力大小等于绳子的拉力，故ABD错误，C正确．
故选：C．
（2）根据匀变速直线运动的推论△x=aT²，有：
x₆-x₃=3a₁T²…①
x₅-x₂=3a₂T²…②
x₄-x₁=3a₃T²…③
a=

a1+a2+a3

3

…④
联立①②③④解得：a=

x6+x5+x4?x3?x2?x1

9T2

=

0.0485+0.0447+0.0408?0.0370?0.0331?0.0292

0.09

=0.386m/s²．
实验中使用的电火花计时器使用220V交流电源，
（3）以整体为研究对象有：mg=（m+M）a
解得：a=

mg

m+M

，
以M为研究对象有绳子的拉力为：F=Ma=

M

M+m

mg
显然要有F=mg必有m+M≈M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．
故答案为：（1）C；（2）0.386；交流；（3）m＜＜M．