Question

【題目】為了探究物體質量一定時加速度與力的關系，某同學設計了如圖所示的實驗裝置．其中M為小車的質量，m為砂和砂桶的質量，m0為小車上滑輪的質量．力傳感器可測出輕繩中的拉力大小．

(1)實驗時，一定要進行的操作是____．

A．用天平測出砂和砂桶的質量

B．將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力

C．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄力傳感器的示數(shù)

D．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質量m遠小于小車的質量M

(2)該同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶（兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為____ m/s2（結果保留三位有效數(shù)字）．

(3)該同學以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標，加速度以為縱坐標，畫出的a-F圖象是一條直線，求得圖線的斜率為k，則小車的質量為____________

A． B． C． D．

Answer 1

【答案】BC 2.00 C

【解析】

(1)A、D、本題拉力可以由彈簧測力計測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質量，也就不需要使小桶（包括砂）的質量遠小于車的總質量，故AD錯誤。

B、該題是彈簧測力計測出拉力，從而表示小車受到的合外力，故需要將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故B正確；

C、打點計時器運用時，都是先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實驗探究加速度與力和質量的關系，要記錄彈簧測力計的示數(shù)，故C正確；

故選BC.

(2)由于兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，故時間間隔為T=5×0.02s=0.1s，由勻變速直線運動的判別式(△x=aT2)結合逐差法可得：.

(3)對小車上滑輪和小車的整體為對象由牛頓第二定律得：，則，故a-F圖象的斜率，則小車的質量為；故選C.