Question

【題目】兩實驗小組分別作“探究加速度和力、質(zhì)量的關系”實驗。

（1）A組用如圖甲所示裝置做實驗，圖中帶滑輪的長木板放置于水平桌面上，拉力傳感器與固定在木板一端定滑輪之間輕繩始終與木板面平行，傳感器可直接顯示繩上拉力的大小。

①做實驗時，下列操作必要且正確的是________。

A．將長木板右端適當墊高，使小車能自由勻速滑動

B．小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄傳感器的示數(shù)

C．為了減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

D．用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

②某同學據(jù)他的實驗操作，得到如圖乙小車加速度a與拉力傳感器示數(shù)F的圖線，橫、縱軸截距分別為F0與-a0，依據(jù)a-F圖象可求得小車質(zhì)量M=________。

（2）B組用如圖丙所示的實驗裝置做實驗。

①在正確、規(guī)范的操作中，打出一條如圖丁所示的紙帶，每兩個計數(shù)點之間還有四個計時點沒有畫出來，紙帶上的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離，打點計時器的頻率為50 Hz。打第4個計數(shù)點時小車的速度v4＝______ m/s；小車做勻加速直線運動的加速度a＝________ m/s2。(保留三位有效數(shù)字)

②平衡了摩擦力后，在小車質(zhì)量M保持不變的情況下，不斷往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的質(zhì)量最終達到M。測出每次加砂后，砂和砂桶的總重力F和小車的加速度a，作aF的圖像如圖戊所示。下列圖線正確的是________。

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】AB 1.22 2.04 C

【解析】

(1)[1]

A．將長木板右端適當墊高，使小車能自由勻速滑動,這樣做的目的是為了平衡摩擦力,只有這樣小車受到的合力才為兩根細繩的拉力，故A正確；

B．小車靠近打點計時器，可有效利用紙帶，先接通電源打點穩(wěn)定后再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄傳感器的示數(shù)為F，小車的合力為2F，故B正確；

CD．因為小車受到的合力可以通過傳感器的示數(shù)表示出來（合力為為2F），所以實驗中沒有必要測出砂和砂桶的質(zhì)量，也沒有必要保證砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故CD錯誤。

[2]

由牛頓第二定律可得

由圖象的斜率可得

計算可得M=

(2)[3]

[4]

(3)[5]

BD．平衡了摩擦力后，由牛頓第二定律可得

成正比例關系，故BD錯誤；

AC．不斷往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的質(zhì)量最終達到M，越到后面越不滿足砂和砂桶的質(zhì)量遠遠小于小車質(zhì)量，繩子的拉力小于砂和砂桶的重力，此時加速度小于砂和砂桶的重力對應的加速度，圖線會向下彎曲，故A錯誤，C正確。

故選擇C選項。