Question

【題目】為了探究物體質量一定時加速度與力的關系，夏侯、諸葛兩同學設計了如圖所示的實驗裝置。其中M為小車的質量，m為砂和砂桶的質量，m0為滑輪的質量，滑輪大小不計且光滑。力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。

(1)實驗時，一定要進行的操作是________

A．用天平測出砂和砂桶的質量

B．將帶滑輪的長木板右端墊高，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，同時記錄力傳感器的示數

D．為減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質量m遠小于小車的質量M。

(2)夏侯同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶（兩計數點間還有四個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，打下4點時，小車的速度大小為_____m/s，根據紙帶可求出小車的加速度為________m/s2（結果保留三位有效數字）。

(3)諸葛同學以力傳感器的示數F為橫坐標，加速度a為縱坐標，畫出的a-F圖象是一條直線，圖線與橫坐標的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質量為________

A． B． C． D．

Answer 1

【答案】BC 0.812 2.00m/s2 C

【解析】

(1)[1]AD．本題拉力可以由力傳感器測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質量，也就不需要使小桶（包括砂）的質量遠小于車的總質量，AD錯誤；

B．實驗時需將長木板右端墊高，以平衡摩擦力，B正確；

C．實驗時，小車應靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，需記錄傳感器的示數，C正確；

故選BC；

(2)[2]相鄰計數點間的時間間隔為

，

根據勻變速直線運動中間時刻速度推論可得，打下4點時，小車的速度大小為

；

[3]根據連續相等時間的位移差公式

，

運用逐差法得，則可得：

；

(3)[4]由牛頓第二定律得：

，

則有：

，

a-F圖象的斜率：

，

小車質量為：

，

所以C正確，AB錯誤；

故選C。