题目内容
【题目】某实验小组用图甲所示的装置“探究加速度与合外力的关系”,图中小车质量为M,砂桶和砂的总质量为m。实验中通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出,绳的拉力F可由弹簧测力计测出。现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m,进行多次实验,得到多组a、F值。
(1)为了减小实验误差,下列做法正确的是_________
A. 先释放小车,后接通打点计时器的电源
B. 该实验不需要平衡小车所受的摩擦力
C. 该实验砂桶和砂的总质量不需要远小于小车的质量
D. 滑轮摩擦要足够小,绳的质量要足够轻
(2)某同学根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小a,横轴应___________(填选项前的字母)。
A. B. C. D. mg
(3)当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线将____________(填选项前的字母)。
A. 偏向纵轴 B. 保持原方向不变 C. 偏向横轴
(4)图丙为上述实验中打下的一条纸带,A、B、C、D、E为选出的五个计数点,每相邻两点间还有四个计时点未画出,测得,打点计时器的频率为f,则小车的加速度表达式为__________(用f、表示)。
【答案】 C C B
【解析】(1) 实验时,先接通打点计时器的电源,后释放小车,为了减小实验误差,实验需要平衡小车所受的摩擦力,实验砂桶和砂的总质量需要远小于小车的质量,滑轮摩擦要足够小,绳的质量要足够轻;故C正确,ABD错误;
(2) 对小车分析,应有F=ma,解得: ,由于图线经过坐标原点,所以横轴应为F,故C正确;
(3) 由于图象的斜率为,所以增大沙和沙桶质量,k不变,仍保持原方向不变,故B正确;
(4) 根据匀变速直线运动的推论公式可得: , , ,所以有