题目内容
【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图所示的装置,木板放在水平桌面上,打点计时器打点频率为50Hz。
(1)实验中得到如图一段纸带,每五个点为一计数点，测得AB=7.65cm；BC=10.17m，实验测出小车的加速度大小为_______m/s2 (结果保留2位小数);
(2)若直接按图所示装置进行实验，以沙和沙桶的总重力F为横坐标，通过纸带分析得到的加速度a为纵坐标，画出的a-F图象合理的_______
(3)实验中，沙和沙桶的总重力_______(填“大于”或“小于”或“等于”)绳子对小车的拉力，为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力，应让沙和沙桶的总质量________(填“远大于”或“远小于”)小车的质量；
(4)若第(2)中四个图象中的图线(包括B、C中的直线部分)的斜率为k，则小车的质量M_______。
【答案】（1）2.52m/s2 （2）C （3）小于； 远小于； （4）1/k.
【解析】
（1）根据x=aT2求解加速度；（2）若直接按图所示装置进行实验，没有平衡摩擦力，则当力F到达某一值时小车才有加速度;（3）细线的拉力小于沙和沙桶的总重力．为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力,应让沙和沙桶的总质量远小于小车的质量；（4）a –F图像的斜率的倒数等于小车的质量.
（1）小车的加速度大小为：
（2）若直接按图所示装置进行实验，没有平衡摩擦力，则当力F到达某一值时小车才有加速度，可知画出的a-F图象合理的是C；
（3）实验中，我们认为细线拉力的大小等于沙和沙桶（其总质量为m）的总重力，而实际上细线的拉力：mg-T=ma，得：T=mg-ma，故细线的拉力小于沙和沙桶的总重力．为了让沙和沙桶的总重力大小更接近绳子对小车的拉力,应让沙和沙桶的总质量远小于小车的质量；
（4）若第（2）中四个图象中的图线(包括B、C中的直线部分)的斜率为k，则根据牛顿第二定律
，则
，小车的质量M=1/k.
