题目

题型：不详难度：来源：

在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置，小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出：

⑴某学生将实验装置如上图安装好，准备接通电源后开始做实验，但他的装置图中有两个明显的错误：
①                        
②                         
⑵M与m的大小关系满足　　　时，可以认为绳子对小车拉力的大小等于盘和砝码的重力。              
⑶一组同学保持盘及盘中的砝码质量一定，探究物体加速度与质量的关系，以下做法错误的是(    )
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．小车运动的加速度，可用天平称出盘及砝码质量m、小车质量M，用a＝mｇ/Ｍ求出
⑷在保持小车及车中的砝码质量质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，二位同学得到的a―Ｆ关系分别如下图A、B所示（a是小车的加速度，Ｆ是细线作用于小车的拉力）。其原因分别是：

A图：　　　　　　 　　　 
B图：　　　　　　　　　　

答案

⑴打点计时器采用直流电源，没有平衡摩擦力⑵m<<M    ⑶ACD    ⑷A：斜面倾角过大，B：斜面倾角过小或未平衡摩擦力

解析

试题分析：⑴打点计时器采用直流电源，没有平衡摩擦力
（2）以整体为研究对象有,，解得
以M为研究对象有绳子的拉力
显然要有F=mg必有，故有m<<M，即只有m<<M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．
（3）平衡摩擦力时，平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动．故A错误．每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力．故B正确．实验时，应先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故C错误．小车运动的加速度是利用打点计时器测量，如果用天平测出m以及小车质量M，直接用公式求出，这是在直接运用牛顿第二定律计算的，而我们实验是在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系．故D错误
点评：对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．