Question

【题目】某实验小组用如图甲所示装置探究加速度与力的关系。

（1）实验时，为平衡摩擦力，以下操作正确的是__________

A．平衡摩擦力时，应将空沙桶用细线跨过定滑轮系在小车上，让细线与长木板平行

B．平衡摩擦力时，应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器

C．每次改变沙桶的质量时，需要重新平衡摩擦力

D．实验时，应先释放小车，再接通电源

（2）实验中得到一条如图所示的纸带，图中相邻两计数点间还有4个点未画出，打点计时器所用电源的频率为50Hz。由图中实验数据可知，打点计时器打下B点时小车的速度vB=_____m/s，小车的加速度Q=_________m/s2。（结果保留两位有效数字）

（3）某同学根据测量数据作出的a-F图像如图所示。该直线不过坐标原点的原因可能是______________。

Answer 1

【答案】 B 0.16 0.50 平衡摩擦力时斜面倾角过大

【解析】(1)

A项：平衡摩擦力时，不需沙桶，但为了保证拉力沿水平方向，拉小车的细线要与木板平行，故A错误；

B项：平衡摩擦力时，不需砝码和小桶，但小车后面必须与纸带相连，因为运动过程中纸带受到阻力，故B正确；

C项：平衡摩擦力的结果是mgsinθ=μmgcosθ，显然与质量无关，故改变质量时不必重新平衡，故C错误；

D项：实验时先接通打点计时器电源，再放开小车，故D错误；

(2) 相邻两计数点间还有4个点未画出，故两计数点间的时间间隔为0.1s；B点的速度等AC段的平均速度，由图可知，AB=1.40cm=0.0140m；BC=1.89cm=0.0189m，CD=2.41cm=0.0241m，DE=2.89cm=0.0289m；

则B点的速度，

根据可得： ，

(3) 由图象可知，a-F图象在a轴上有截距，这是由于平衡摩擦力过度造成的．即在实际操作中，平衡摩擦力时斜面倾角过大。

点晴：本题考查探究加速度与拉力的关系的实验，对于实验我们要明确实验原理、具体实验操作以及数据处理等，同时要清楚每一项操作存在的理由，比如为什么要平衡摩擦力，以及如何正确分析误差，同时掌握数据处理的基本方法。