Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組分別用如下圖所示的裝置進行以下實驗：

(1)“探究加速度與合外力的關(guān)系”裝置中，小車質(zhì)量為M，砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，通過改變m來改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點計時器和紙帶測出�，F(xiàn)保持小車質(zhì)量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m進行多次實驗，得到多組a、F值(F為彈簧秤的示數(shù))。

①為了減小實驗誤差，下列做法正確的是____

A．只需平衡小車的摩擦力

B．滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕

C．砂桶和砂的總質(zhì)量要遠小于小車的質(zhì)量

D．先釋放小車，后接通打點計時器的電源

②某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了如圖所示的一條過坐標原點的傾斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小，橫軸應(yīng)為________。

A.1/M B.1/m C．mg D．F

③當砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時，圖線______(填選項前的字母)。

A．逐漸偏向縱軸 B．逐漸偏向橫軸 C．仍保持原方向不變

（2）下圖為上述實驗中得到的一條紙帶（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(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】(1).① B; ②. D; ③. C; (2). 2.00

【解析】

（1）實驗前要對裝置進行平衡摩擦力的操作，既要平衡小車所受的摩擦力，也包括紙帶與打點計時器之間的摩擦力，以保證小車所受合外力恰好是繩子的拉力，選項A錯誤；滑輪摩擦和繩子的重力會影響示數(shù)，所以滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量要足夠輕，選項B正確；本實驗中彈簧秤的示數(shù)即為繩子的拉力，不需要用砂和砂桶的總重力代替繩子拉力，所以不需要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，選項C錯誤；實驗時，若先放開小車，再接通打點計時器電源，由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，故選項D錯誤．故選B．
（2）對小車分析，應(yīng)有F=ma，解得：，由于圖線經(jīng)過坐標原點，所以橫軸應(yīng)為F，故D正確．
（3）由于圖象的斜率為k=，所以增大沙和沙桶質(zhì)量，k不變，仍保持原方向不變，所以C正確．故選C.
（4）由題意T=0.1s，根據(jù)△x=aT2可知