Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為了“探究加速度與外力的關(guān)系”，利用了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，忽略滑輪與細(xì)繩之間的摩擦。

（1）為了完成探究實(shí)驗(yàn)，下列步驟必須的是________。

A．分別測出砝碼A以及滑塊的質(zhì)量m和M

B．將長木板遠(yuǎn)離滑輪的一端適當(dāng)墊高平衡摩擦力

C．將滑塊靠近打點(diǎn)計時器，接通電源后釋放小車，并記錄傳感器的示數(shù)

D．多次改變砝碼的質(zhì)量，打出幾條不同的紙帶

E．該實(shí)驗(yàn)中必須滿足滑塊的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼A的質(zhì)量

（2）該小組的同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)中得到了一條清晰的紙帶，如圖2所示，并在該紙帶上選取了多個計數(shù)點(diǎn)，已知圖中相鄰兩計數(shù)點(diǎn)之間還有兩個計時點(diǎn)沒有畫出，若實(shí)驗(yàn)中所使用的交流電的頻率為50 Hz，則滑塊的加速度大小為________m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

（3）該小組的同學(xué)通過多次測量，得到了多組傳感器的示數(shù)以及相對應(yīng)的加速度的數(shù)值，并以傳感器的示數(shù)為橫坐標(biāo)、加速度為縱坐標(biāo)，得到的圖線為一條過原點(diǎn)的傾斜直線，經(jīng)測量可知直線的斜率大小為，則小車的質(zhì)量大小應(yīng)為_____________；

（4）如果該小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時未平衡摩擦力，結(jié)果得到的圖象不過原點(diǎn)，與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為，則滑塊在運(yùn)動過程中受到的摩擦力大小為__________。

Answer 1

【答案】BCD 1.3

【解析】

（1）由于滑塊B所受的拉力可有傳感器讀出，因此不需要測量砝碼A的質(zhì)量，因此也就不必要求砝碼A的質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量了，AE錯誤；將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力是需要的，因?yàn)檫@樣滑塊受到的合力就不考慮摩擦力了，B正確；滑塊B靠近打點(diǎn)計時器，先接通電源，再釋放滑塊，打出一條紙帶，同時記錄傳感器的示數(shù)是需要的，C正確；多次改變砝碼的質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，以研究加速度隨外力變化的關(guān)系，D正確；

（2）由題意可知該交流電的打點(diǎn)周期為0.02 s，又因?yàn)橄噜弮捎嫈?shù)點(diǎn)間還有兩個點(diǎn)沒有畫出，故兩計數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為0.06 s，由逐差法得；

（3）由實(shí)驗(yàn)原理圖可知，滑塊B的合力大小為傳感器示數(shù)的兩倍，則由牛頓第二定律得，對圖象來說，圖象的斜率大小為，所以滑塊的質(zhì)量為；

（4）滑塊所受的拉力大小為傳感器示數(shù)的兩倍，則由牛頓第二定律可知，整理得，即當(dāng)細(xì)繩的拉力大小為時，滑塊剛開始運(yùn)動，即。