Question

【題目】某實驗小組所用的實驗裝置如圖所示，通過改變砂桶內砂的質量研究加速度與力的關系．圖中帶滑輪的長木板水平放置于桌面上，一端拴有砂桶的細繩通過小車的滑輪與拉力傳感器相連，拉力傳感器可直接顯示所受到的拉力大小．

（1）關于本實驗，下列說法正確的是________．

A．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，同時記錄傳感器的示數

B．小車受到的合外力等于傳感器示數的2倍

C．不需要用天平測出砂和砂桶的質量

D．為了減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質量遠小于小車的質量

（2）某同學打出了如圖所示的一條紙帶，每兩點間還有4個點沒有畫出來，打點計時器的電源頻率為50 Hz，小車做勻變速直線運動的加速度a＝________ m/s2．(結果保留二位有效數字)

（3）根據實驗數據，作出的小車加速度a與傳感器示數F的關系圖像如圖所示，則小車和滑輪的總質量為________ kg．

Answer 1

【答案】C 0.39 1

【解析】

(1)[1]A.實驗時應先接通電源，再釋放小車，故A錯誤。

B.因為帶滑輪的長木板水平放置于桌面上，沒有平衡摩擦力，所以小車受到的合外力小于傳感器示數的2倍，因為還存在摩擦力，故B錯誤。

C. 繩子的拉力可以通過拉力傳感器測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質量，故C正確．

D. 實驗中拉力通過拉力傳感器測出，不需要使用砂和砂桶的重力代替，也就不需要滿足砂和砂桶的質量遠小于小車的質量，故D錯誤．

(2)[2]根據 可知

(3)[3] 根據牛頓第二定律可得，設摩擦力為f

則：

由圖示圖象可知，圖象斜率：

所以小車質量：