Question

【題目】（8分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來(lái)探究小車(chē)的加速度與所受合力的關(guān)系．將裝有力傳感器的小車(chē)放置于水平長(zhǎng)木板上，緩慢向小桶中加入細(xì)砂，直到小車(chē)剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)為止，記下傳感器的最大示數(shù)F0，以此表示小車(chē)所受摩擦力的大小．再將小車(chē)放回原處并按住，繼續(xù)向小桶中加入細(xì)砂，記下傳感器的示數(shù)F1．

（1）接通頻率為50Hz的交流電源，釋放小車(chē)，打出如圖乙所示的紙帶．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，則小車(chē)加速度a= m/s2．(保留兩位有效數(shù)字）

（2）改變小桶中砂的重力，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，記下小車(chē)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器的示數(shù)F2，獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車(chē)加速度a與合力F（F=F2﹣F0）的關(guān)系圖象，不計(jì)紙帶與計(jì)時(shí)器間的摩擦，下列圖象中正確的是 ．

（3）同一次實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器示數(shù)F2與小車(chē)釋放前傳感器示數(shù)F1的關(guān)系是F2 F1（選填“＜”、“=”或“＞”）．

（4）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是 ．

A．小車(chē)和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量

B．實(shí)驗(yàn)中需要將長(zhǎng)木板右端墊高

C．實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)出小車(chē)和傳感器的總質(zhì)量

D．用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，可更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

Answer 1

【答案】（1）0.16 （2分） （2）B（2分） （3）< （2分） （4）D（2分）

【解析】試題分析：（1）由題意知T=0.1s，由逐差法知=

（2）設(shè)小車(chē)的質(zhì)量為M，小車(chē)剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器的最大示數(shù)F0為滑動(dòng)摩擦力，由牛頓第二定律，故a與F成正比，圖象B正確；

（3）設(shè)砂和小桶的質(zhì)量為m，小車(chē)釋放前傳感器示數(shù)F1，則F1=mg，小車(chē)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器示數(shù)F2與，由牛頓第二定律，故；

（4）在該實(shí)驗(yàn)中，由于傳感器可以直接測(cè)量力的大小，不需要滿(mǎn)足小車(chē)和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于小桶和砂的總質(zhì)量，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于傳感器可以直接測(cè)量出滑動(dòng)摩擦力，實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中不需要將長(zhǎng)木板右端墊高，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；

實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)出小車(chē)和傳感器的總質(zhì)量，但需要保證小車(chē)和傳感器的總質(zhì)量保持不變，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，可更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，故D選項(xiàng)正確。