Question

【题目】为了“探究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表示小车的质量，m表示砂和砂桶的质量。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：_________、________、________和_________。(填选项字母序号)

A.用天平测出质量M和m

B.将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C.平衡摩擦力后，让小车靠近打点计时器，先接通电源再释放小车，打出纸带，同时记录弹簧测力计的示数F

D.保证M不变，改变m，重复“步骤C”

E为减小实验误差，一定要保证m＜＜M

F.选出其中点迹清晰的几条纸带，利用逐差法分别计算出每条纸带的加速度大小a，并记下对应的F

(2)该同学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图像是一条过原点的直线，这表明：质量一定时，加速度a与力F的关系是__________，若利用图线求得图线的斜率为k，则小车的质量M=__________。

Answer 1

【答案】 （1）B； C； D； F； （2）a与F成正比； ；

【解析】(1)A、实验时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AE错误；

B、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、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BCD。

(2) 由牛顿第二定律得：，所以质量一定时，加速度a与力F的关系是a与F成正比；

aF图象的斜率：，则小车的质量。