题目内容
【题目】如图为“探究物体的加速度与力、质量的关系”的实验装置,沙和沙桶的质量为m,小车和砝码的质量为M,实验中将沙和沙桶的重力mg作为细线对小车的拉力F。
(1)在进行平衡摩擦力的操作时,下列注意事项正确的是______
A.应该让小车连接纸带并穿过打点计时器
B.必须让小车连接沙桶
C.纸带和沙桶都应连接
D.纸带和沙桶都不能连接
(2)保持小车的质量M一定,改变沙桶中沙的质量,根据实验数据作a-F图象。随着沙和沙桶质量m增加,不再远小于小车质量M,则可能会出现下列图象中的______。
(3)保持沙和沙桶的总质量m不变,改变小车和砝码的总质量M,探究加速度和质量的关系。如图是某次实验中打出的一条纸带,交变电流的频率为50Hz,每隔4个点选一个计数点,则小车的加速度为______m/s2(保留两位有效数字)。通过实验得到多组加速度a、质量M的数据,为了方便准确地研究二者关系,一般选用纵坐标为加速度a,则横坐标为______(填“M”或“”)
【答案】(1)A (2)B (3)0.42 1/M
【解析】
(1)考察实验中的关键步骤--平衡摩擦力的操作细节,首先是让木板倾斜,取下钩码让小车拖着纸带在木板上做匀速直线运动,从打出的纸带上点迹均匀与否可以确定倾斜是否不足或过度,故选项A正确;
(2)小车的质量M一定,改变沙桶中沙的质量m,对小车和沙桶组成的系统,根据牛顿第二定律有:,而对小车则有:拉力,所以当m<<M时,.但随着m增加到一定的程度,已经不满足上述条件,则计算出的加速度将大于实际加速度且随军着m变大将变化得越来越快,将变小,所以图象开始是直线,后将向下弯曲,故选项B正确。
(3)为减小偶然误差把纸带分成两大段,由逐差公式求加速度, ;由F=Ma可得,因此横坐标应选