Question

【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，甲、乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)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，為滑輪的質(zhì)量，力傳感器可測出繩中的拉力大小。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是

A．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)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(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄力傳感器的示數(shù)

D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M

（2）甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（3）甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的a-F圖像是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為

A．B．C．D．

（4）乙同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出如圖所示的a-F圖線，該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)存在的問題是_____________

Answer 1

【答案】（1）BC，（2）2．00，（3）C，（4）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠

【解析】試題分析：（1）本題拉力可以由彈簧測力計(jì)測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，故AD錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)需將長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故B正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，需記錄傳感器的示數(shù)，故C正確．

（2）根據(jù)，運(yùn)用逐差法得．

（3）由牛頓第二定律得，則，a-F圖象的斜率，則小車的質(zhì)量，故C正確．

（4）當(dāng)F不等于零，加速度a仍然為零，可知實(shí)驗(yàn)中沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．