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，一定要進行的操作或保證的條件是________。

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(相鄰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(結果保留兩位有效數字)。

（3）以彈簧測力計的示數F為橫坐標，加速度a為縱坐標，畫出的a－F圖象是一條直線，圖線與橫軸的夾角為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）物體M受到的力可由力計讀出，故砂和砂桶的質量可以不用測出；故A錯誤； 將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力是需要進行的操作，因為這樣物體M受到的合力就不考慮摩擦力了；故B正確； 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是需要操作的；故C正確；改變砂和砂桶的質量，打出幾條紙帶，是用來外力大小的，故也是需要進行的操作；故D正確；因為外力的大小可以通過測力計讀出，故不需要保證砂和砂桶的質量m遠小于小車的質量M，故E錯誤； 所以需要進行的操作是BCD；
（2）小車的加速度 ；
（3）因為彈簧測力計的示數F為橫坐標，加速度為縱坐標，故 ，由牛頓第二定律2F=ma得，小車的質量為；