题目内容
【题目】为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图所示的实验装置。其中 M 为带滑轮的小车的质量,m 为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)
(1)实验时,一定要进行的操作或保证的条件是_____;
A.用天平测出砂和砂桶的质量
B.由于弹簧测力计能够测出绳的拉力,故不需要平衡摩擦力操作
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带
E.实验中不需要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻两计数点间还有两个点没有画出)。已知打点计时器采用的是频率为 60 Hz 的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为_____m/s2(结果保留三位有效数字)
(3)以弹簧测力计的示数 F 为横坐标,加速度 a 为纵坐标,画出的 a-F 图象是一条直线,图线与横轴的夹角为θ,求得图线的斜率为 k,则小车的质量为_____。
A. B.k C. D.2tanθ
【答案】CDE 1.78 A
【解析】
(1)[1].A、本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,故A错误,E正确;
B、该题是弹簧测力计测出拉力,要使拉力等于小车受到的合外力,必须要平衡摩擦力,故B错误;
C、打点计时器运用时,都是先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,该实验探究加速度与力和质量的关系,要记录弹簧测力计的示数,故C正确;
D、改变砂和砂桶质量,即改变拉力的大小,打出几条纸带,研究加速度随F变化关系,故D正确;
故选CDE
(2)[2].相邻两点间的时间间隔
根据解得小车的加速度为
(3)[3].由牛顿第二定律
则
解得
故选A。