Question

【题目】（12分）如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。钩码的质量为m1，小车和砝码的质量为m2，重力加速度为g。

⑴下列说法正确的是_______。

A．每次在小车上加减砝码时，应重新平衡摩擦力

B．实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源

C．本实验m2应远小于m1

D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作图象

⑵实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得，作出图像，他可能作出图2中_______(选填“甲”、“ 乙”、“ 丙”)图线。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_______。

A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态

C．砝码盘和砝码的总质量太大 D．所用小车的质量太大

⑶实验时，某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤，若轨道水平，他测量得到的图像，如图3。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车与木板间的动摩擦因数_______，钩码的质量_______。

(4)实验中打出的纸带如图所示．相邻计数点间的时间是0.1 s，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2.

Answer 1

【答案】⑴D ⑵丙，C ⑶， (4)0.46

【解析】试题分析：（1）小车与长木板间的粗糙情况与小车质量无关，所以在同一个实验中，每次改变小车质量，不需重新平衡摩擦力，故A错误．实验时应先接通电源，后释放小车，故B错误．根据牛顿第二定律得， ，则绳子的拉力，当托盘（及砝码）的总质量远小于小车的质量时，绳子的拉力才等于托盘（及砝码）的重力，故C错误．由牛顿第二定律可知，当F一定时，a与成正比，所以作出a-图象，故D正确．故选D。

（2）遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．故图线为丙．当不满足m1＜＜m2时，随m1的增大物体的加速度a逐渐减小，故图象弯曲的原因是：所挂钩码的总质量太大，不满足沙和沙桶质量远小于小车的质量．故C正确．

（3）根据牛顿第二定律可知，m1g-μm2g=m2a；结合-a图象，可得：

设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，因此钩码的质量， ，小车与木板间的动摩擦因数。