Question

【题目】在“探究物体质量一定时，加速度与力的关系实验”中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。已知当地的重力加速度取。

(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是_______。

A．必须用天平测出沙和沙桶的质量

B．一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量

C．应当先释放小车，再接通电源

D．需要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带

(2)由多次实验得到小车的加速度a与力传感器显示数F的关系如图乙所示，则小车与轨道间的滑动摩擦力________N。

(3)小明同学不断增加沙子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为________m/s2。

Answer 1

【答案】D 1.0 5m/s2

【解析】

(1)[1]AB．对小车的拉力是通过力传感器得到的，故无需测量沙和沙桶的质量，也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量，故AB错误；

C．使用打点计时器，应先接通电源，在释放小车，故C错误；

D．探究物体质量一定时加速度与力的关系，要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带，故D正确。

故选D。

(2)[2]根据牛顿第二定律可知

图象

时

解得

(3)[3]沙和沙桶的位移为x1，小车的位移为x2，在相同时间t内

两者之间有定滑轮相连，所以位移之间的关系为

则加速度关系为

即小车的加速度是砂和砂桶加速度的。设绳子的拉力为T，根据牛顿第二定律得

化简可得

不断增加沙子质量时，m趋于无穷大，即可判断小车的加速度为