Question

【题目】用图甲所示的装置，进行“探究加速度与力、质量的关系”的实验，实验中认为小车受到的力等于砝码及盘的总重力：

（1）以下操作正确的是_____________

A、调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行

B、平衡小车受到的摩擦力时，应将砝码盘挂在细绳的下端

C、改变小车的质量时，不需要重新平衡小车受到的摩擦力

D、实验中，应先放开小车再接通打点计时器的电源

（2）实验中，得到一条纸带如图乙所示：（交流电源的频率为50Hz ）由纸带可求得小车的加速度a ＝ __________m / s2（结果保留两位有效数字）

（3）在保持小车的质量一定，探究a 与F 速度关系时，实验小组在轨道水平及倾斜两种情况下分别进行了实验，得到了两条a F 图线如图丙所示，图线___________是在轨道水平情况下得到的（选填“①”或“②”）；小车的总质量m＝ ____________ kg （结果保留两位有效数字）

Answer 1

【答案】（1）AC； （2）0.88； （3）②， 0.50

【解析】

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项；

知道滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块和位移传感器发射部分的总质量的倒数；

对滑块受力分析，根据牛顿第二定律求解

(1)A项：调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行，故A正确；

B项：平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故B错误；

C项：每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故C正确；

D项：实验中，应先接通打点计时器的电源再放开小车，故D错误。

故选：AC。

(2)交流电的周期为0.02s，时间间隔为，由逐差法可得：

；

(3) 由图象可知，当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，

该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高．所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的，图象②是在轨道水平情况下得到的；

根据F=ma得 ，所以滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象斜率等于滑块质量的倒数

由图得加速度a和所受拉力F的关系图象斜率k=2，所以滑块和位移传感器发射部分的总质量m=0.5Kg。