Question

【題目】為了“探究質量一定時加速度與力的關系”，某同學設計了如圖所示的實驗裝置。其中M表示小車的質量，m表示砂和砂桶的質量。滑輪質量不計。

(1)實驗時，一定要進行的操作或保證的條件是：_________、________、________和_________。(填選項字母序號)

A.用天平測出質量M和m

B.將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力

C.平衡摩擦力后，讓小車靠近打點計時器，先接通電源再釋放小車，打出紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數F

D.保證M不變，改變m，重復“步驟C”

E為減小實驗誤差，一定要保證m＜＜M

F.選出其中點跡清晰的幾條紙帶，利用逐差法分別計算出每條紙帶的加速度大小a，并記下對應的F

(2)該同學以彈簧測力計的示數F為橫坐標，加速度a為縱坐標，畫出的a-F圖像是一條過原點的直線，這表明：質量一定時，加速度a與力F的關系是__________，若利用圖線求得圖線的斜率為k，則小車的質量M=__________。

Answer 1

【答案】 （1）B； C； D； F； （2）a與F成正比； ；

【解析】(1)A、實驗時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量，也就不需要使小桶(包括砂)的質量遠小于車的總質量，故AE錯誤；

B、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、點計時器運用時，都是先接通電源，待打點穩定后再釋放紙帶，該實驗探究加速度與力和質量的關系，要記錄彈簧測力計的示數，故C正確；

D、改變砂和砂桶質量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關系，故D正確；

故選BCD。

(2) 由牛頓第二定律得：，所以質量一定時，加速度a與力F的關系是a與F成正比；

aF圖象的斜率：，則小車的質量。