题目内容
【题目】(1)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.
(1)实验时,不需要进行的操作是__________
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,同时记录弹簧测力计的示数并打出一条纸带,
D.改变砂和砂桶的质量,多做几次,打出几条纸带
E.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(相邻的两计数点间还有两个打点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留两位有效数字).
(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a-F图象是一条直线(如图所示),用量角器量出图线与横坐标的夹角为θ,用纵坐标的差Δa除于横坐标的差ΔF得到图线的斜率k,则计算小车质量M的表达式一定正确的是_______.
A. B. C.k D.
【答案】 AE D
【解析】(1)AE、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,应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;
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;
本题选择错误答案,故选:AE。
(2)由于两计数点间还有两个点没有画出,故两计数点间的时间间隔为0.06s,由△x=aT2可得:a=(0.0380.023+0.0330.019+0.0280.014)/(9×0.062)≈1.3m/s2
(3)对aF图来说,图象的斜率表示小车质量的倒数,此题,弹簧测力计的示数2F=Ma,即,aF图线的斜率为k,则k=2/M,故小车质量为M=2/k,C错误,D正确;因为纵横坐标取不同刻度,倾角就不同,所以不能用角度来表示斜率,AB错误。
故选:D。