题目内容

【题目】两实验小组分别作探究加速度和力、质量的关系实验。

1A组用如图甲所示装置做实验,图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上,拉力传感器与固定在木板一端定滑轮之间轻绳始终与木板面平行,传感器可直接显示绳上拉力的大小。

①做实验时,下列操作必要且正确的是________

A.将长木板右端适当垫高,使小车能自由匀速滑动

B.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,同时记录传感器的示数

C.为了减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

D.用天平测出砂和砂桶的质量

②某同学据他的实验操作,得到如图乙小车加速度a与拉力传感器示数F的图线,横、纵轴截距分别为F0-a0,依据a-F图象可求得小车质量M=________

2B组用如图丙所示的实验装置做实验。

①在正确、规范的操作中,打出一条如图丁所示的纸带,每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来,纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离,打点计时器的频率为50 Hz。打第4个计数点时小车的速度v4______ m/s;小车做匀加速直线运动的加速度a________ m/s2(保留三位有效数字)

②平衡了摩擦力后,在小车质量M保持不变的情况下,不断往砂桶里加砂,直到砂和砂桶的质量最终达到M。测出每次加砂后,砂和砂桶的总重力F和小车的加速度a,作aF的图像如图戊所示。下列图线正确的是________

A. B. C. D.

【答案】AB 1.22 2.04 C

【解析】

(1)[1]

A.将长木板右端适当垫高,使小车能自由匀速滑动,这样做的目的是为了平衡摩擦力,只有这样小车受到的合力才为两根细绳的拉力,故A正确;

B.小车靠近打点计时器,可有效利用纸带,先接通电源打点稳定后再释放小车,打出一条纸带,同时记录传感器的示数为F,小车的合力为2F,故B正确;

CD.因为小车受到的合力可以通过传感器的示数表示出来(合力为为2F),所以实验中没有必要测出砂和砂桶的质量,也没有必要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量,故CD错误。

[2]

由牛顿第二定律可得

由图象的斜率可得

计算可得M=

(2)[3]

[4]

(3)[5]

BD.平衡了摩擦力后,由牛顿第二定律可得

成正比例关系,故BD错误;

AC.不断往砂桶里加砂,直到砂和砂桶的质量最终达到M,越到后面越不满足砂和砂桶的质量远远小于小车质量,绳子的拉力小于砂和砂桶的重力,此时加速度小于砂和砂桶的重力对应的加速度,图线会向下弯曲,故A错误,C正确。

故选择C选项。

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