Question

為了“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，現(xiàn)提供如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置．請(qǐng)思考探究思路并回答下列問(wèn)題：
（1）為了消除小車(chē)與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是______
A．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車(chē)在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
B．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車(chē)在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)
C．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車(chē)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)
D．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車(chē)恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)
（2）某學(xué)生在平衡摩擦力時(shí)，把長(zhǎng)木板的一端墊得過(guò)高，使得傾角偏大．他所得到的a-F關(guān)系是下列的哪根圖線？圖中a是小車(chē)的加速度，F(xiàn)是細(xì)線作用于小車(chē)的拉力．答：______



（3）消除小車(chē)與水平木板之間摩擦力的影響后，可用鉤碼總重力代替小車(chē)所受的拉力，此時(shí)鉤碼質(zhì)量m與小車(chē)總質(zhì)量M之間應(yīng)滿足的關(guān)系為_(kāi)_____；
（4）圖為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為50Hz．根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度大小為_(kāi)_____m/s²．（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）

Answer 1

（1）將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車(chē)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，以使小車(chē)的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車(chē)的合力就是繩子的拉力．故選C．
（2）把長(zhǎng)木板的一端墊得過(guò)高，使得傾角偏大，會(huì)導(dǎo)致重力沿斜面向下的分力偏大，摩擦力偏小，而且重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，這樣在沒(méi)有繩子的拉力作用下，小車(chē)就會(huì)產(chǎn)生加速度．故選C．
（3）根據(jù)牛頓第二定律得：
對(duì)m：mg-F_拉=ma
對(duì)M：F_拉=Ma
解得：F_拉=

mMg

m+M

=

mg

1+ m M

當(dāng)m＜＜M時(shí)，即當(dāng)鉤碼的總重力要遠(yuǎn)小于小車(chē)的重力，繩子的拉力近似等于鉤碼的總重力．
（4）從圖中可以發(fā)現(xiàn)：相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.04s
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=at²
a=

△x

t2

=

0.51cm

(0.04)2s2

=3.2m/s²
故答案為：（1）C
（2）C
（3）m＜＜M
（4）3.2