Question

【题目】用如图1所示的装置探究加速度与力和质量的关系，带滑轮的长木板水平固定，左侧固定的力传感器可以测得绳子中张力大小。

实验时，一定要进行的操作是______；

A.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，同时记录力传感器的示数

B.改变砂和砂桶质量，打出几条纸带

C.用天平测出砂和砂桶的质量

D.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

实验中打出的其中一条纸带如图2所示，交流电频率为5Hz，则由该纸带可求得小车的加速度______m/s2。

以力传感器的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的a—F图象3可能正确的是______。

若测出的a—F图象的斜率为k后，则小车的质量为______。

写出对本实验的一条改进建议：______。

Answer 1

【答案】AB； ； A； ； 需要平衡摩擦力

【解析】

(1)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，小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a—F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数；(2)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的加速度；(3)根据牛顿第二定律分析可能的a—F图象即可；(4)根据牛顿第二定律推导出图象的斜率的表达式进行分析；(5)从减小误差的角度分析即可。

（1）A、打点计时器运用时，都是先接通电源，然后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故A正确。

B、改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故B正确。

CD、本实验拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶包括砂的质量远小于车的总质量，故C、D错误。

故选：A、B

(2)根据x=aT2有：（x3+x4）-(x1+x2)=a(2T)2

解得小车的加速度：a===0.88m/s2

(3)小车质量不变时，加速度与拉力成正比，所以a—F图象是一条倾斜的直线，由实验装置可知，实验前没有平衡摩擦力，则画出的a—F图象在F轴上有截距，故A正确，B、C、D错误；

故选：A

(4)对小车，根据牛顿第二定律，有：F-f=ma

解得：a=-，故斜率k=，解得小车的质量:m=

(5)为减小实验误差，实验前要首先平衡摩擦力。

故答案为：（1）A、B；（2）0.88；（3）A；（4）；（5）需要平衡摩擦力。