Question

【題目】在“探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關系”實驗中，小明同學做了如圖甲所示的實驗改進，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了用力傳感器來測細線中的拉力．

(1)關于該實驗的操作，下列說法正確的是________．

A.必須用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

C.應當先釋放小車，再接通電源

D.需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶

E.實驗中需要將小車軌道適當傾斜以平衡摩擦力

F.實驗中小車應從靠近打點計時器位置靜止釋放

(2)實驗得到如圖乙所示的紙帶，已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，打下B點時，小車運動的速率是_____m/s．小車運動的加速度大小是______m/s2.（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

(3)由實驗得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關系如圖丙所示．則小車與軌道的滑動摩擦力Ff=____N.

Answer 1

【答案】DEF 0.721 2.40 1.0

【解析】

(1)[1] AB．對小車的拉力是通過力傳感器得到的，故無需測量沙和沙桶的質(zhì)量，也不需要滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故AB錯誤；

C．使用打點計時器，應先接通電源，在釋放小車，故C錯誤；

D．探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關系，要改變沙和沙桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶，故D正確；

E．由于實驗要求研究小車的合外力與加速度的關系，需要排除與軌道的滑動摩擦力的影響，所以實驗中需要將長木板傾斜，以平衡摩擦力，故E正確；

F．在釋放小車前，小車應盡量靠近打點計時器，以能在紙帶上打出更多的點，有利于實驗數(shù)據(jù)的處理和誤差的減小，故F正確；

(2)[2]相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，打下點時，小車運動的速率是：

[3]根據(jù)可得：

(3)[4]根據(jù)牛頓第二定律可知：

解得：