Question

【题目】为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了图甲所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)

(1)实验时,一定要进行的操作或保证的条件是____。

A.用天平测出砂和砂桶的质量

B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力

C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数

D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带

E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

(2)该同学在实验中得到图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为____m/s2(结果保留2位有效数字)。

(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图象是一条直线(如图丙所示),图线与横轴的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为____。

Answer 1

【答案】 BCD 1.3

【解析】(1)A：小车所受拉力是弹簧测力计读数的两倍，不需要测量砂和砂桶的质量。故A项错误。

B：为使小车所受拉力是等于小车所受的合力，要将带滑轮的长木板右端垫高以平衡摩擦力。故B项正确。

C：小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数。这样借助纸带可求出小车的加速度，由弹簧测力计读数可求出小车所受合力。可用来探究小车质量一定时加速度与力的关系，故C项正确。

D：改变砂和砂桶的质量，可改变小车所受拉力，打出几条纸带，用多组数据探究小车质量一定时加速度与力的关系。故D项正确。

E：实验中小车所受合力是弹簧测力计读数的两倍，没有认为绳上拉力等于用砂和砂桶的重力，实验中不要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M。故E项错误。

本题选BCD

（2）打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，相邻两计数点间还有两个点没有画出，则计数点间时间间隔是

小车的加速度

(3) 弹簧测力计的示数F，小车受到的合力为，小车质量为M，据牛顿第二定律： ，则a-F图象图线的斜率，故小车质量。

点晴：要认为绳上拉力等于砂和砂桶的重力，砂和砂桶的质量m要远小于小车的质量M时；如绳上拉力用其它方法准确测出，不需要满足砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M。