Question

【题目】某物理课外小组利用图（a）中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。途中，置于试验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮：轻绳跨过滑轮，一段与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个，每个质量均为0．010kg。实验步骤如下：
（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车9（和钩码）可以在木板上匀速下滑。
①将n（依次取n=1,2,3,4,5）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n各钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s-t图像，经数据处理后可得到相应的加速度a。
②对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图像如图(b)所示：由图（b）求出此时小车的加速度（保留2位有效数字），将结果填入下表。

n	1	2	3	4	5
	0．20		0．58	0．78	1．00

（2）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出a-n图像。从图像可以看出：当物体质量一定是=时，物体的加速度与其所受的合外力成正比。
（3）利用a–n图像求得小车（空载）的质量为kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=9．8m·s–2）。
（4）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是_______（填入正确选项钱的标号）
A.a–n图线不再是直线
B.a–n图线仍是直线，但该直线不过原点
C.a–n图线仍是直线，但该直线的斜率变大

Answer 1

【答案】
（1）0.39
（2）

如图所示

（3）0.45
（4）B,C
【解析】（1）因为小车做初速度为零的匀加速直线运动，故将（2，0．78）代入 可得 （2）根据描点法可得如图所示图线
3）根据牛顿第二定律可得 ，代入m=0．010kg，n=1、2、3、4、5，以及相应的加速度求可得 （4）因为如果不平衡摩擦力，则满足 的形式，所以故直线不过原点，但仍是直线，A错误B正确；随着n的增大，小车的总质量在增大，故直线的斜率变大，故C正确；