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．將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力

C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，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．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(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50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(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，圖線與橫軸的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為________。

A．2tan θ B． C．k D．

Answer 1

【答案】 BCD 1.3 D

【解析】（1）物體M受到的力可由力計(jì)讀出，故砂和砂桶的質(zhì)量可以不用測(cè)出；故A錯(cuò)誤； 將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力是需要進(jìn)行的操作，因?yàn)檫@樣物體M受到的合力就不考慮摩擦力了；故B正確； 小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是需要操作的；故C正確；改變砂和砂桶的質(zhì)量，打出幾條紙帶，是用來(lái)外力大小的，故也是需要進(jìn)行的操作；故D正確；因?yàn)橥饬Φ拇笮】梢酝ㄟ^(guò)測(cè)力計(jì)讀出，故不需要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M，故E錯(cuò)誤； 所以需要進(jìn)行的操作是BCD；
（2）小車的加速度 ；
（3）因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，故 ，由牛頓第二定律2F=ma得，小車的質(zhì)量為；