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，一定要進行的操作或保證的條件是________。

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的示數

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所示的一條紙帶（相鄰兩計數點間還有兩個點沒有畫出）。已知打點計時器采用的是頻率為50 Hz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a為縱坐標，畫出的a－F圖象是一條直線，圖線與橫軸的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質量為________。

A．2tan θ B． C．k D．

Answer 1

【答案】（1）BCD （2）1．3 （3）D

【解析】

試題分析：（1）本題拉力可由彈簧秤測出，也就不需要用天平測出砂和砂桶的質量，更不需要滿足砂和砂桶的質量m遠小于小車的質量M這個條件，A、E錯誤；彈簧測力計測出拉力，從而表示小車所受的合外力，故需要將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，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，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，D正確；故選BCD。

（2）由于兩計數點間還有兩個點沒有畫出，故單擺周期為0．06s，由可得：

（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，故小車質量為，故選D。