Question

【題目】為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系。一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中 M 為帶滑輪的小車(chē)的質(zhì)量，m 為砂和砂桶的質(zhì)量。（滑輪質(zhì)量不計(jì)）

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是_____；

A.用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量

B.由于彈簧測(cè)力計(jì)能夠測(cè)出繩的拉力，故不需要平衡摩擦力操作

C.小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車(chē)，打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

D.改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶

E.實(shí)驗(yàn)中不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量 m 遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量 M

（2）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶（相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出）。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為 60 Hz 的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度為_____m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（3）以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F 為橫坐標(biāo)，加速度 a 為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的 a－F 圖象是一條直線(xiàn)，圖線(xiàn)與橫軸的夾角為θ，求得圖線(xiàn)的斜率為 k，則小車(chē)的質(zhì)量為_____。

A. B.k C. D.2tanθ

Answer 1

【答案】CDE 1.78 A

【解析】

（1）[1]．A、本題拉力可以由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車(chē)的總質(zhì)量，故A錯(cuò)誤，E正確；
B、該題是彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出拉力，要使拉力等于小車(chē)受到的合外力，必須要平衡摩擦力，故B錯(cuò)誤；
C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用時(shí)，都是先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶，該實(shí)驗(yàn)探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，要記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，故C正確；
D、改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關(guān)系，故D正確；
故選CDE
（2）[2]．相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔

根據(jù)解得小車(chē)的加速度為

（3）[3]．由牛頓第二定律

則

解得

故選A。