Question

【题目】某同学为了探究质量—定时加速度与力的关系，他设计了如图甲所示的实验装置。

（1）该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材：

A.交流电源及导线 B.天平（含配套砝码）C.秒表 D.弹簧秤 E.复写纸

其中不需要的器材是__________（填器材前的字母代号）；还缺少的器材是__________。

（2）实验时，一定要进行的操作是__________。

A.为减小误差，实验中一定要保证钩码的质量m远小于小车的质量M

B.平衡摩擦力时，不能挂钩码

C.小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数

D.连接小车的细线一定要与长木板平行

（3）让小车由靠近打点计时器位置无初速度释放，得到如图乙所示的一条纸带，A、B、C、D、E为5个相邻的 计数点，相邻的两个计数点之间还有一个点未画出。用刻度尺测量计数点间的距离如图所示。已知打 点计对器的工作频率50Hz，则小车的加速度a=__________m/s2（结果保留两位有效数字）。

（4）另一同学感觉该同学测量加速度比较麻烦，他提出了另一个方案：平衡摩擦力后，将打点计时器与一个时间控制器连接，调节时间控制器可以实现打点计时器工作时间恒定。打开电源，再释放小车，小车运动一段位移后，打点计时器自动断电，打点计时器停止打点，认为小车每次运动时间相同，读出拉力传感器的读数F，测量出纸带上点迹的长度x，改变钩码个数，重复实验，得到多组数据后，以F为横轴x为纵轴，作出x—F的图像，如果x—F图线是一条__________（填“过原点的直线”“不过原点的直线”或“抛物线”）就可以知道质量一定时加速度与力的正确关系。请你思考后写出该实验方案的不足之处：__________（写出一条即可）。

Answer 1

【答案】CD 刻度尺 BD 2.5 过原点的直线 难以保证小车每次运动时间相同或测量小车的位移时不好准确测定起始点

【解析】

（1）[1][2]由实验装置结合实验原理可得，不需要的器材有秒表和弹簧秤，选择CD；该实验需要处理纸带进行长度测量，还需要刻度尺。

（2）[3]A.该实验细线的拉力由拉力传感器读出，平衡摩擦力后，传感器的读数即为小车的合力，所以实验中不需要保证钩码的质量m远小于小车的质量M，选项A错误；

B.平衡摩擦力后有

μMgcos=Mgsin

即μ=tan，平衡摩擦力时不能悬挂钩码，选项B正确；

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，同时记录拉力传感器的示数，选项C错误；

D.连接小车的细线一定要与长木板平行，这样才能保证传感器的读数为小车的合力，选项D正确；

（3）[4]由图可得：xAB=1.20cm，xBC=1.60cm，xCD=2.00cm。xDE=2.40cm，

由△x=aT2，T=0.04s

解得

a=2.5m/s2

（4）[5][6]如果小车每次运动的时间相等，由x=和a=可得

x=

x—F图线是一条过原点的直线。该实验方案的不足之处有：