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(chē)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(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車(chē)，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(chē)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(chē)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，求得圖線的斜率為k，則小車(chē)的質(zhì)量為__________.

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】BCD; 1.3; D;

【解析】

（1）解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)；
（2）依據(jù)逐差法可得小車(chē)加速度。
（3）小車(chē)質(zhì)量不變時(shí)，加速度與拉力成正比，對(duì)a-F圖來(lái)說(shuō)，圖象的斜率表示小車(chē)質(zhì)量的倒數(shù)；

（1）A、本題拉力可以由彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出，不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車(chē)的總質(zhì)量，故AE錯(cuò)誤；
B、應(yīng)將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力，故B錯(cuò)誤；
C、小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車(chē)，打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，故C正確；
D、改變砂和砂桶質(zhì)量，即改變拉力的大小，打出幾條紙帶，研究加速度隨F變化關(guān)系，故D正確。

（2）由于兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有二個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，故單擺周期為，由可得：。
（3）由牛頓第二定律得：，則，圖象的斜率：

小車(chē)質(zhì)量為：，故選項(xiàng)D正確。