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1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.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2所示的一条纸带(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,画出的图3a﹣F图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为(_________)
【答案】(1)BCD
(2)0.48
(3)
【解析】(1)物体M受到的力可由力计读出,故砂和砂桶的质量可以不用测出;故A错误; 将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力是需要进行的操作,因为这样物体M受到的合力就不考虑摩擦力了;故B正确; 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是需要操作的;故C正确;改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带,是用来外力大小的,故也是需要进行的操作;故D正确;因为外力的大小可以通过测力计读出,故不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M,故E错误; 所以需要进行的操作是BCD;
(2)小车的加速度 ;
(3)因为弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,故 ,由牛顿第二定律2F=ma得,小车的质量为;