Question

【题目】某同学用如图所示的装置做“探究加速度与合外力、质量关系”实验。实验中打点计时器所用的交流电频率为f＝50Hz。

（1）该同学根据装置图安装好装置，做了必要的调节后进行实验，打出一条纸带，在纸带上选取A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，相邻的两个计数点间有4个点未标出。

如图所示，测出相邻两个计数点间的距离x1、x2、x3、x4、x5、x6，则打F点时小车速度的表达式vF＝______________（用测得及已知物理量的符号表示）。若求得打B、C、D、E、F点时小车的速度为下列表格中所示数据，以打A点为计时起点，请在下列坐标纸上选取合适的标度，作出v－t图象_____。根据图象求得打下G点时小车的速度vC＝_________m／s，小车的加速度a＝___________m／s2。（结果均保留两位有效数字）

（2）保持小车质量不变，改变砝码盘中砝码的质量，测得多组合外力F及对应的小车的加速度a，作出a－F图象如下图，发现图象不过坐标原点，经分析，主要是某一步操作没到位引起的，则需要重新进行的操作是_________。

A．增大小车的质量

B．减小小车的质量

C．适当增大长木板的倾角

D．适当减小砝码盘内砝码质量

（3）重新操作到位后，保持悬挂的砝码盘和盘中砝码的质量恒定，测得小车的质量为M，通过改变小车中砝码的质量m，进行多次实验，测得多组小车加速度a和小车中砝码质量m的数值，通过描点可得到－m关系图象如图，图中纵轴的截距为b，则小车受到的拉力F＝_____________。

Answer 1

【答案】 如图所示：

0.34（0.33～0.35均给分） 0.41（0.39～0.42均给分） C

【解析】

（1）根据匀变速运动的规律以及v-t图象进行求解；

（2）应该为过原点的直线，不过原点则首先分析摩擦力的问题；

（3）根据图像得到和的关系式进行判断即可；

（1）打F点时小车的速度为；

根据表格数据作出的v-t图象图：

从图象上得到打G点时的小车的速度为0.34m/s

小车的加速度为：；

（2）图象不过原点是由于操作时未将摩擦力完全平衡，因此需要适当增大长木板的倾角以平衡摩擦力，故选项C正确，选项 ABD错误；

（3）根据题意，由牛顿第二定律得：，则，结合图象可得：，得。