Question

【题目】某研究性学习小组分别用如图甲所示的装置进行以下实验：“探究加速度与合外力的关系”．装置中，小车质量为M，砂桶和砂子的总质量为m，通过改变m来改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出．现保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验，得到多组a、F值（F为弹簧秤的示数）．

（1）为了减小实验误差，下列做法正确的是
A需平衡小车的摩擦力
B沙桶和沙的总质量要远小于小车的质量
C滑轮摩擦足够小，绳的质量要足够轻
D先释放小车，后接通打点计时器的电源
（2）某同学根据实验数据画出了图2所示的一条过坐标原点的斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小，横轴应为 ；
A.
B.
C.mg
D.F
（3）当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，图线 （填选项前的字母）
A.逐渐偏向纵轴
B.逐渐偏向横轴
C.仍保持原方向不变
（4）图3为上述实验中打下的一条纸带，A点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个计时点未画出，测得 AB=2.0cm、AC=8.0cm、AE=32.0cm，打点计时器的频率为 50Hz，则小车的加速度m/s2 ．

Answer 1

【答案】
（1）AC
（2）D
（3）C
（4）4
【解析】解：（1）A、实验前需要配合摩擦力，使小车受到的合力等于绳子的拉力，故A正确；

B、小车受到的拉力可以由弹簧测力计测出，沙桶和沙的总质量不需要远小于小车的质量，故B错误；

C、滑轮的摩擦和绳子的质量会影响示数，所以要求滑轮摩擦足够小，绳的质量足够轻，减小实验误差，故C正确；

D、应先接通打点计时器的电源，再释放小车，故D错误．故选AC．
（2）探究加速度与合外力的关系实验要控制小车质量M不变，由牛顿第二定律得：a= F，M一定时a与F成正比，应作出a﹣F图象，故选D；
（3）因为弹簧秤直接测出了拉力大小，与沙桶和沙的总质量无关，当砂桶和砂的总质量较大时a较大，小车受到的拉力不受砂和砂桶质量的影响，a﹣F图象仍保持原方向不变，仍然是一条直线，故选C；
（4）每两点间还有四个计时点未画出，计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，

由匀变速直线运动的推论△x=at2可知，加速度：a= = =4m/s2；

故答案为：（1）AC；（2）D；（3）C；（4）4．

实验前需要平衡小车的摩擦力。实验过程中需要先接通电源后释放小车，根据牛顿第二定律得出a-F 图像的关系式，再做判断；由匀变速直线运动的推论△x=at2可知加速度。