（2017天津六校聯考）如圖1所示，為“探究加速度與力、質量的關係”實驗裝置及數字化資訊系統獲得了小車加速度a...

問題詳情：

（2017天津六校聯考）如圖1所示，為“探究加速度與力、質量的關係”實驗裝置及數字化資訊系統獲得了小車加速度a與鉤碼的質量及小車和砝碼的質量對應關係圖．鉤碼的質量為m1，小車和砝碼的質量為m2，重力加速度為g．

（1）下列說法正確的是　   　

A．每次在小車上加減砝碼時，應重新平衡摩擦力

B．實驗時若用打點計時器應先釋放小車後接通電源

C．本實驗m2應遠小於m1

D．在用圖象探究加速度與質量關係時，應作﹣a圖象

（2）實驗時，某同學由於疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，測得F=m1g，作出a﹣F圖象，他可能作出圖2中　     　（選填“*”、“乙”、“*”）圖線．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態

C．鉤碼的總質量太大

D．所用小車的質量太大

（3）實驗中打出的紙帶如圖4所示．相鄰計數點間的時間是0.1s，由此可以算出小車運動的加速度是　    　m/s2

（4）若不斷增加鉤碼的個數，a﹣F圖象中各點連成的曲線將不斷延伸，那麼加速度的趨向值為　　

（5）實驗時，某同學遺漏了平衡摩擦力這一步驟，若軌道水平，他測量得到的﹣a圖象，如圖3．設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則小車與木板間的動摩擦因數μ=　　，鉤碼的質量m1=　　．

【回答】

（1）平衡摩擦力，假設木板傾角為θ，則有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，每次在小車上加減砝碼時，故不需要重新平衡摩擦力．故A錯誤．

實驗時應先接通電源後釋放小車，故B錯誤．對小車和砝碼整體，由牛頓運動定律，F=m2a，對鉤碼，m1g-F=m1a，聯立解得：讓小車的質量m1遠遠大於小盤和重物的質量m2，因為：實際上繩子的拉力F=m2a=，故應該是m1＜＜m2，故C錯誤；F=ma，所以：a=F/m，所以在用圖象探究小車的加速度與質量的關係時，通常作a﹣圖象，故D正確；

（2）遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會出現當有拉力時，物體不動的情況，說明沒有平衡摩擦力或平衡不夠．故可能作出圖2中*．

此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是砝碼盤和砝碼的總質量太大，沒有遠小於小車和砝碼的質量，

（3）根據勻變速直線的推論：s4﹣s1=3aT2，a==0.46m/s2

（4）若不斷增加鉤碼的個數，a﹣F圖象中各點連成的曲線將不斷延伸，由於際上繩子的拉力F=m2a=，，那麼加速度，當m1遠大於m2時：a=g。

（5）實驗時，某同學遺漏了平衡摩擦力這一步驟，根據牛頓第二定律得：

F﹣μm2g=m2a

m1g﹣F=m1a

=+μg/F

設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，

所以k=1/F，μg/F =b，

解得：μ=，鉤碼的質量m1=．

【參考*】：（1）D；（2）*，C； （3）0.46；（4）g；（5）， 

知識點：牛頓運動定律單元測試

題型：實驗,探究題