Question

【題目】為了探究質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系，一同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。其中m1為帶滑輪的小車的質(zhì)量，m2為砂和砂桶的質(zhì)量。（滑輪質(zhì)量不計）

（1）實驗時，一定要進行的操作或保證的條件是________。

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．小車靠近打點計時器，先釋放小車，再接通電源，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)

D．改變砂和砂桶的質(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m2遠小于小車的質(zhì)量m1

（2）該同學(xué)在實驗中得到如圖所示的一條紙帶（相鄰兩計數(shù)點間還有兩個點沒有畫出），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)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）以彈簧測力計的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的a－F圖象是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為q，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為（____）

A．2tanq

B．

C．k

D．

Answer 1

【答案】 BD 1.3 D

【解析】(1)A、E項：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，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠小于車的總質(zhì)量，故A、E錯誤；

B項：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項：打點計時器運用時，應(yīng)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錯誤；

D項：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。

(2) 由于兩計數(shù)點間還有2個點沒有畫出，故兩點之間的時間間隔為T=2×0.02s=0.04s，

根據(jù)逐差法 (3)根據(jù)， ，圖像的斜率k，即，所以小車的質(zhì)量，故D正確。

點晴：(1)解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項；

(2) 小車質(zhì)量不變時，加速度與拉力成正比，對a-F圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量倒數(shù)的兩倍。