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,甲、乙同学设计了如图所示的实验装置。其中M为小车的质量,m为砂和砂桶的质量,m0为滑轮的质量,滑轮大小不计且光滑。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
(1)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。
(2)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,根据纸带可求出小车的加速度为________m/s2(结果保留三位有效数字)。
(3)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a-F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】BC 2.00m/s2 c
【解析】
(1)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。
(2)相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s,根据△x=aT2,运用逐差法得,则有:
可得:a=2.00m/s2。
(3)由牛顿第二定律得:2F=(M+m0)a,则有:,a-F图象的斜率:,小车质量为:,则C正确;
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