Question

【題目】為了探究“加速度與力的關(guān)系”，一同學設(shè)計了如圖1所示的實驗裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量。（滑輪質(zhì)量不計）

（1）實驗時，一定要進行的操作是__________。（填選項前的字母）

A．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B．將帶滑輪的長木板左端墊高，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，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)

D．改變沙和沙桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶

E．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M

（2）該同學在實驗中得到如圖2所示的一條紙帶（兩計數(shù)點間還有一個點沒有畫出），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(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（3）以小車所受的拉力F（彈簧測力計示數(shù)的兩倍）為橫坐標，加速度a為縱坐標，畫出的a-F圖象如圖所示。請回答下列問題：

①由圖可知，圖線沒有過坐標原點，其原因可能是________________。

②則小車的質(zhì)量M=________________。（用圖象中的符號表示）

Answer 1

【答案】BCD 1.5 表明未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

【解析】

（1）[1]AE.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(zhì)量，也不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠小于車的總質(zhì)量，故A錯誤，E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. 小車靠近打點計時器，是為了在紙帶上打出更多的點。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(zhì)量的關(guān)系，要記錄彈簧測力計的示數(shù)，故C正確；

D.改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關(guān)系，故D正確；

故選：BCD；

（2）[2]兩相鄰計數(shù)點間還有一個點沒有畫出，計數(shù)點間的時間間隔：T=0.02×2=0.04s；由勻變速直線運動的推論△x=aT2可知，加速度：

；

（3）①[3]由圖可知，拉力等于F1時，加速度為零，表明未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；

②[4]由牛頓第二定律F=Ma，得：

對aF圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，由圖可知：

得：

。