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________(填“直流”或“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．
（5）乙同学根据测量数据做出如图所示的a－F图线，该同学做实验时存在的问题是_____。
【答案】交流电BC0.6112.00C没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
【解析】
（1）电火花打点计时器使用的是220V的交流电；
（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）相邻计数点间的时间间隔为
，根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得
，根据
，运用逐差法得
，
，
，则
，代入数据可得
．
（4）由牛顿第二定律得
，则
，a-F图象的斜率：
，小车质量为
，C正确；
（5）当F不等于零，加速度a仍然为零，可知实验中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．
