Question

【題目】為了探究質(zhì)量一定是加速度與力的關(guān)系，一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其中M為小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量。（不計(jì)滑輪、細(xì)繩和彈簧測(cè)力計(jì)的質(zhì)量）

（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作過程和注意事項(xiàng)，下列說法正確的是 （多選，填正確選項(xiàng)前的字母）

A．連接彈簧測(cè)力計(jì)的細(xì)線必須與長木板平行

B．實(shí)驗(yàn)中要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M

C．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，要將帶滑輪的長木板右端適當(dāng)墊高，平衡摩擦力

D．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放小車，同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

（2）某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)得到如圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩計(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)器采用的是頻率為的交流電，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）多次改變砂和砂桶的質(zhì)量m，得到多組小車的加速度a和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F的數(shù)據(jù)，以小車的加速度a為橫坐標(biāo)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為縱坐標(biāo)，作出圖線，若圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為 （用k表示）。

Answer 1

【答案】（1）ACD；（2）；（3）

【解析】試題分析：（1）兩條繩的拉力的合力即為小車的合力，故彈簧測(cè)力計(jì)的細(xì)線必須與長木板平行，以便減少誤差，故選項(xiàng)A正確；本題拉力可以由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，不需要用天平測(cè)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B錯(cuò)誤；該題是彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)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C正確；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用時(shí)，都是先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，要記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，故D正確。

（2）由于兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒有畫出，故單擺周期為，由可得：。

（3）對(duì)圖來說，圖象的斜率表示小車質(zhì)量，此題，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，故小車質(zhì)量為。