Question

【題目】為了探究質量一定時加速度與力的關系，一同學設計了如圖1所示的實驗裝置．其中M為帶滑輪的小車的質量，m為砂和砂桶的質量．（滑輪質量不計）

（1）實驗時，一定要進行的操作是_____．（多選）

A．用天平測出砂和砂桶的質量．

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，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計示數．

D．改變砂和砂桶的質量，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量m遠小于小車的質量M

（2）該同學在實驗中得到如圖2所示的一條紙帶（兩計數點間還有四個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據紙帶可求出小車的加速度為_____m/s2（結果保留兩位有效數字）．

（3）以彈簧測力計的示數F為橫坐標，加速度為縱坐標，畫出的a﹣F圖象是一條直線，求得圖線的斜率為k，則小車的質量為_____．

Answer 1

【答案】 （1）BCD （2）0.48 （3）2/k

【解析】（1）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量，也就不需要使小桶（包括砂）的質量遠小于車的總質量，故A錯誤，E錯誤．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；打點計時器運用時，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；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）由于兩計數點間還有四個點沒有畫出，故相鄰計數點的時間間隔為0.1s，由△x=aT2可得：

a==0.48m/s2．

（3）對a﹣F圖來說，圖象的斜率表示小車質量的倒數，此題，彈簧測力計的示數F=F合，故小車質量為m=．