Question

【题目】为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置．其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为小车上滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．

(1)实验时，一定要进行的操作是____．

A．用天平测出砂和砂桶的质量

B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

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，同时记录力传感器的示数

D．为减小误差，实验中一定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（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz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)该同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度以为纵坐标，画出的a-F图象是一条直线，求得图线的斜率为k，则小车的质量为____________

A． B． C． D．

Answer 1

【答案】BC 2.00 C

【解析】

(1)A、D、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AD错误。

B、该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；

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；

故选BC.

(2)由于两计数点间还有四个点没有画出，故时间间隔为T=5×0.02s=0.1s，由匀变速直线运动的判别式(△x=aT2)结合逐差法可得：.

(3)对小车上滑轮和小车的整体为对象由牛顿第二定律得：，则，故a-F图象的斜率，则小车的质量为；故选C.