Question

【題目】在“探究物體質(zhì)量一定時，加速度與力的關(guān)系實驗”中，小明同學做了如圖甲所示的實驗改進，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了力傳感器來測細線中的拉力。已知當?shù)氐闹亓�加速度�?/span>。

(1)關(guān)于該實驗的操作，下列說法正確的是_______。

A．必須用天平測出沙和沙桶的質(zhì)量

B．一定要保證沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

C．應當先釋放小車，再接通電源

D．需要改變沙和沙桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶

(2)由多次實驗得到小車的加速度a與力傳感器顯示數(shù)F的關(guān)系如圖乙所示，則小車與軌道間的滑動摩擦力________N。

(3)小明同學不斷增加沙子質(zhì)量重復實驗，發(fā)現(xiàn)小車的加速度最后會趨近于某一數(shù)值，從理論上分析可知，該數(shù)值應為________m/s2。

Answer 1

【答案】D 1.0 5m/s2

【解析】

(1)[1]AB．對小車的拉力是通過力傳感器得到的，故無需測量沙和沙桶的質(zhì)量，也不需要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故AB錯誤；

C．使用打點計時器，應先接通電源，在釋放小車，故C錯誤；

D．探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，要改變沙和沙桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶，故D正確。

故選D。

(2)[2]根據(jù)牛頓第二定律可知

圖象

時

解得

(3)[3]沙和沙桶的位移為x1，小車的位移為x2，在相同時間t內(nèi)

兩者之間有定滑輪相連，所以位移之間的關(guān)系為

則加速度關(guān)系為

即小車的加速度是砂和砂桶加速度的。設繩子的拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律得

化簡可得

不斷增加沙子質(zhì)量時，m趨于無窮大，即可判斷小車的加速度為