Question

【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置探究“小車的加速度與所受合外力的關(guān)系”，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．按照圖示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，掛上沙桶(含少量沙子)；

B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車沿長木板向下運(yùn)動(dòng)，且通過兩個(gè)光電門的時(shí)間相等；

C．取下細(xì)繩和沙桶，測量并記錄沙子和桶的總質(zhì)量m；

D．保持長木板的傾角不變，不掛沙桶，將小車置于靠近滑輪的位置，由靜止釋放小車，記錄小車先后通過光電門1和2時(shí)顯示的時(shí)間；

E．重新掛上細(xì)繩和沙桶，改變沙桶中沙子的質(zhì)量，重復(fù)B、C、D步驟．

(1)若沙桶和沙子的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，重力加速度為g，則步驟D中小車加速下滑時(shí)所受合力大小為________．(忽略空氣阻力)

(2)如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得小車上遮光片的寬度為________mm.

(3)若遮光片的寬度為d，光電門1、2之間的距離為l，通過光電門1和2時(shí)顯示的時(shí)間分別為t1、t2，則小車的加速度a＝________．

(4)有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的說法正確的是________(填選項(xiàng)前的字母)．

A．沙桶和沙子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

B．小車的質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于沙桶和沙子的總質(zhì)量

C．平衡摩擦力時(shí)要取下細(xì)繩和沙桶

D．平衡摩擦力時(shí)不能取下細(xì)繩和沙桶

Answer 1

【答案】 mg 6.75 D

【解析】（1）探究“小車的加速度與所受合外力的關(guān)系”中小車所受的合外力等于沙桶和沙子的總重力，則步驟D中小車加速下滑時(shí)所受合力大小為mg.

（2）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為6mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×15mm=0.75mm，則遮光片的寬度d=6.75mm．

（3）小車的速度等于遮光板的寬度除以所有的時(shí)間即： ，，依據(jù)可得加速度為：。

（4）本實(shí)驗(yàn)中，沙桶和沙子的總質(zhì)量所對應(yīng)的重力即為小車做勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的外力大小，所以不需要滿足“沙桶和沙子的總質(zhì)量必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量”的實(shí)驗(yàn)條件，故AB錯(cuò)誤；平衡摩擦力時(shí)不需要取下細(xì)繩和沙桶，故C錯(cuò)誤，D正確。所以選D