Question

【题目】如图为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置，砂和砂桶的总质量为m，小车（含车内砝码）总质量为M，实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小，小车运动加速度用a表示。

（1）实验中打点计时器应接____________电源。（选填“交流”或“直流”）。

（2）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是（_____）

A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

B．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动

C．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

(3) 在探究加速度与小车受力关系的过程中，要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是（_______）

A．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

B．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

C．M＝100 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g

D．M＝100 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g

(4) 下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为：SAB＝4.20 cm、SBC＝4.65 cm、SCD＝5.10 cm、SDE＝5.54cm、SEF＝6.00 cm、SFG＝6.46 cm，已知打点计时器的工作周期为0.02s，则小车的加速度a＝___________m/s2。(结果保留2位有效数字)

（5）在探究加速度与小车质量关系的过程中，应保持砂和砂桶的总质量不变，通过增减小车中砝码改变小车质量M，实验测出几组a、M数据，下列图线能直观合理且正确反映a-M关系的是_______。

A. B.C.D.

Answer 1

【答案】 交流 C A 0.45 C

【解析】（1）打点计时器用的是交流电源，所以应该接交流电。

（2）为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，还需要平衡摩擦力所以需要将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，故C正确；

（3）以整体为对象： ，则小车的加速度为：

当 可以近似认为 所以砝码和砝码盘质量应远小于小车的质量，符合本条件的是A

（4）由于相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，所以打点的时间间隔为：0.1s

由 得：

（5）当砝码和砝码盘质量应远小于小车的质量， ，即图像是直线，当当砝码和砝码盘质量不再符合远小于小车的质量时，不再是一次函数，由函数关系可知C正确