题目内容
13．为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图1所示的实验装置．
（1）实验时，一定要进行的操作是BD．
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．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．改变钩码的质量，打出几条纸带．
（2）该同学在实验中得到如图2所示的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，计数点间的距离如图2所示．根据图中数据计算的点4的速度为v=0.314m/s，加速度a=0.496 m/s2 （均保留三位有效数字）．
（3）以拉力传感器的示数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，测得图线的斜率为k，则小车的质量为$\frac{1}{k}$．
分析 （1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项；
（2）根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度求出点4的速度，依据逐差法可得小车加速度；
（3）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数．
解答 解：（1）A、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，故A错误．
B、该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；
C、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故C错误；
D、改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确；
故选：BD．
（2）由于两计数点间还有4个点没有画出，故两点之间的时间间隔为T=5×0.02s=0.10s，
根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度可知，${v}_{4}=\frac{{x}_{35}}{2T}=\frac{0.0288+0.0339}{0.2}=0.314m/s$
取六段距离，采用两分法，由△x=aT2可得：a=$\frac{0.0388+0.0339+0.0288-0.0140-0.0189-0.0240}{0.09}$=0.496m/s2．
（3）对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，
此题，弹簧测力计的示数F为小车质量的倒数，故小车质量为m=$\frac{1}{k}$
故答案为：（1）BD；（2）0.314；0.496；（3）$\frac{1}{k}$
点评 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数．
如图所示，质量为m的小球以初速度v0=$\sqrt{gd}$下落d后，沿竖直平面内的固定轨道ABC运动，AB是半径为d的四分之一粗糙圆弧，BC是半径为$\frac{d}{2}$的粗糙半圆弧，小球运动到AB圆弧的最低点B时所受弹力大小NB=5mg，且小球恰好能运动到C点，不计空气阻力，重力加速度为g．求：
一块质量分布均匀的长方形木板，以中线为界，对比观察左右两部分，发现粗糙程度可能不一样．为此，物理学习小组的同学分别采用了以下几种方法进行研究．
| A． | 甲、乙都是做匀变速直线运动 | B． | 甲、乙运动的出发点相距s0 | ||
| C． | 乙运动的速度大于甲运动的速度 | D． | 乙比甲早出发t1的时间 |
如图所示，用一轻绳将小球P系于光滑墙壁的O点，在墙壁和球P之间还有一矩形物块Q，P、Q均处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）| A． | Q受到2个力作用 | |
| B． | P受到3个力作用 | |
| C． | 若绳子变长，P受到的静摩擦力将增大 | |
| D． | 若绳子变短，Q受到的静摩擦力仍不变 |