Question

【題目】為了探究物體質量一定時加速度與力的關系，某同學設計了如圖所示的實驗裝置，其中M為小車和小車上的滑輪的總質量，m為砂和砂桶的總質量，力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。

(1)下列實驗操作中，一定要進行的是_____。

A.用天平測出砂和砂桶的總質量

B.將帶滑輪的長木板右端適當墊高，以平衡摩擦力

C.調整力傳感器和定滑輪的高度，使連接它們的輕繩與長木板平行

D.為減小誤差，一定要保證m遠小于M

(2)該同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶（相鄰兩計數點間還有四個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據紙帶可求出小車的加速度為______m/s2（結果保留三位有效數字）。

(3)該同學以力傳感器的示數F為橫坐標，加速度a為縱坐標，畫出的a一F圖象是一條直線（圖象沒有畫出），求得圖線的斜率為k，則小車和小車上的滑輪的總質量為______。

A． B．k C． D．2k

Answer 1

【答案】BC； 2.00； C

【解析】

(1)AD．繩子的拉力可以通過力傳感器得出，不需要用天平測出砂和砂桶的質量，也就不需要使小桶(包括砂)的質量遠小于車的總質量，故選項A、D錯誤；

B．實驗要使繩子的拉力等于小車的合外力，需將長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故選項B正確；

C．調節滑輪高度，使拉小車的細線和長木板平行，讓力的方向和運動方向在同一直線上，可以減小誤差，故選項C正確。

(2)根據運用逐差法得小車的加速度：

(3)由牛頓第二定律得：，則，aF圖象的斜率：，則小車的質量為：，故選項C正確，A、B、D錯誤。