Question

【题目】在水平固定的长木板上，小明用物体A、B分别探究了加速度随着外力的变化的关系，实验装置如图（1）所示(打点计时器、纸带图中未画出)．实验过程中小明用不同的重物P分别挂在光滑的轻质动滑轮上，使平行于长木板的细线拉动长木板上的物体A、B由静止开始加速运动（纸带与打点计时器之间阻力及空气阻力可忽略），实验后进行数据处理，小明得到了物体A、B的加速度a与轻质弹簧秤弹力F的关系图象分别如图（2）中的A、B所示。

（1）下图是其中一条纸带的一部分，O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。通过对纸带的测量，可知小车运动过程中的加速度大小为______m/s2（保留2位有效数字）。

（2）（多选题）由图（1）判断下列说法正确的是________

A．一端带有定滑轮的长木板不水平也可以达到实验目的

B．实验时应先接通打点计时器电源后释放物体

C．实验中重物P的质量应远小于物体的质量

D．弹簧秤的读数始终为重物P的重力的一半

（3）小明仔细分析了图（2）中两条线不重合的原因，得出结论：两个物体的质量不等，且mA____mB（填“大于”“等于”或“小于”）；两物体与木板之间动摩擦因数μA_______μB（填“大于”“等于”或“小于”）．

Answer 1

【答案】 0.50 AB 小于 大于

【解析】（1）由△x=aT2可得：a==0.50m/s2；

（2）木板不水平，对于同一物体，a与F都是线性关系，a是通过纸带上打点计时器的数据求得，与倾角没有关系，与长木板哪边高哪边低没有关系．倾角和物体与木板之间的动摩擦因数只会影响线性关系中的截距，不影响斜率，所以也能达到实验目的，故A正确；实验要求应先接通电源后释放纸带，所以B正确；由于动滑轮是轻质光滑的滑轮，所以绳子对物体的拉力一定等于弹簧秤的读数，与重物P质量大小无直接关系，所以C错误；对重物P析，当加速度为a时，应有Mg-2F=Ma，可得F=MgMa，所以只有当a=0时，F才等于Mg，所以D错误；故选AB.
（3）由牛顿第二定律得：a= ，a-F图象斜率的倒数等于m，由图象可得：A的斜率大于B的斜率，则A斜率的倒数小于B斜率的倒数，即A的质量小于B的质量；由牛顿第二定律得：F-μmg=ma，a=0时，F=μmg，由图象可知，a=0时，A、B的F相等，即μAmAg=μBmBg，而mA＜mB，则μA＞μB；