Question

【題目】為了探究質量一定時加速度與力的關系，王同學設計了如圖甲所示的實驗裝置，其中M為帶滑輪小車的質量，m為沙和沙桶的質量。（滑輪質量及滑輪與軸、細線間的摩擦均不計）

（1）該同學利用此裝置得到圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩計數(shù)點間有四個點未畫出），已知打點計時器頻率為50Hz，求打點計時器打計數(shù)點4時小車的瞬時速度為______m/s。（結果保留兩位有效數(shù)字）

（2）根據(jù)王同學設計的實驗裝置，下列操作不必要的是______

A．用天平測出沙和沙桶的質量。

B．將帶滑輪的長木板右端熱高，以平衡摩擦力。

C．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，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)。

D．為減小誤差，實驗巾一定要保證沙和沙桶的質量m遠小于小車的質量M。

（3）以彈簧測力計示數(shù)F為橫坐標，小車加速度a為縱坐標，畫出a-F圖象是一條直線，如丙圖所示，已知圖線與橫坐標的夾角為θ，圖線的斜率為k，則小車的質量為______

A.2tanT B． C．k D．

Answer 1

【答案】0.31 AD D

【解析】

（1）用3、5兩點間的平均速度代替打下4點的瞬時速度

。
（2）考察探究加速度的因素的實驗的操作過程：A、由于在裝置的左端有彈簧測力器與細繩串聯(lián)，所以拉力直接由彈簧秤讀出即可，沙和桶只是用來改變拉力的，故A選項不必測量；B、由于摩擦阻力的存在，而又是用拉力代替合力，平衡摩擦阻力是必要的，故B選項必要；C、實驗過程正是先讓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，同時記錄彈簧測力計的示數(shù)，故選項C必要；D、只有當沒有彈簧秤測力時，才用沙和桶的重代替拉力，當然也沒必要保證沙和沙桶的質量m遠小于小車的質量M。故選D.
（3）根據(jù)牛頓第二定律有：當所有摩擦阻力不計時，，那么a-F圖象的斜率為k=，則小車的質量m=，故選項C錯誤，選項D正確；而為什么不能用角度來表示斜率呢，由于每組使用的坐標間隔不一樣，則不能用tanθ來表示斜率，故選項AB錯誤。