Question

【題目】為了探究質量一定時加速度與力的關系，一同學設計了如圖所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質量，m為砂和砂桶的質量。（滑輪質量不計）

(1)實驗時，一定要進行的操作是_____。

A．用天平測出砂和砂桶的質量

B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力

C．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數

D．改變砂和砂桶的質量，打出幾條紙帶

E．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質量m遠小于小車的質量M

(2)該同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶（兩計數點間還有兩個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50 Hz的交流電，根據紙帶可求出小車的加速度為_____m/s2（結果保留兩位有效數字）。

(3)以彈簧測力計的示數F為橫坐標，加速度為縱坐標，畫出的a－F圖象是一條直線，如圖所示，圖線與橫坐標的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質量為（____）

A．2tan θ B． C．k D．

Answer 1

【答案】BCD 1.3 D

【解析】

(1)[1]AE．本題拉力可以由彈簧測力計測出，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AE錯誤；

B．該題是彈簧測力計測出拉力，從而表示小車受到的合外力，將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故B正確；

C．小車靠近打點計時器，打點計時器運用時，都是先接通電源，待打點穩定后再釋放紙帶，該實驗探究加速度與力和質量的關系，要記錄彈簧測力計的示數，故C正確；

D．改變砂和砂桶質量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨變化關系，故D正確。

故選BCD。

(2)[2]由于兩計數點間還有兩個點沒有畫出，相鄰計數點之間的時間間隔

根據逐差法

可得小車加速度

(3)[3]由牛頓第二定律得

解得

圖象的斜率為

可得小車質量為

故ABC錯誤，D正確。

故選D。