题目内容

【题目】为了探究物体质量一定时加速度与力的关系,某组同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量,m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。

1)实验过程中,电火花计时器应接在________(直流交流”)电源上

2)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,同时记录力传感器的示数

D.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

3)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出打“3”计数点时小车的速度大小为v=_______m/s,小车的加速度为________m/s2。(结果保留三位有效数字)

4)甲同学以力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的aF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_________

A B C D

【答案】交流电 BC 0.611 2.00 C

【解析】

1[1].电火花打点计时器使用的是220V的交流电;

2[2].本题拉力可以由弹簧测力计测出,不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量,AD错误;实验时需将长木板右端垫高,以平衡摩擦力,B正确;实验时,小车应靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,需记录传感器的示数,C正确。

3[3][4].相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s,根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得:

根据x=aT2,运用逐差法得,则有:

可得:

a=2.00m/s2

4[5].由牛顿第二定律得:

2F=M+m0a

则有:

a-F图象的斜率:

小车质量为:

C正确;

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