Question

【題目】實驗室備有小車、一端附有定滑輪的木板、打點計時器、紙帶、細線、 鉤碼等器材,組裝成的如圖甲所示的裝置可以研究勻變速直線運動的規律,也可以探究加速度與力和質量的關系．

（1）以下說法正確的是（_______）

A.用此裝置研究勻變速直線運動規律時,必須平衡摩擦力

B.用此裝置研究勻變速直線運動規律時,應使鉤碼的質量遠小于小車的質量

C.用此裝置探究加速度a與力F的關系時,應使鉤碼的質量遠小于小車的質量

D.用此裝置探究加速度a與質量M的關系時,每次改變小車的質量之后,都需要重新平衡摩擦力

（2）在研究勻變速直線運動規律的實驗中,得到一條如圖乙所示的紙帶,紙帶上各點為計數點,每相鄰兩個計數點間各有4個點未畫出,用刻度尺測出1、 2、…、6各點到0點的距離分別為0.75cm、3.00cm、6.75cm、12.00cm、18.75cm、27.00cm,打點計時器的打點頻率為50Hz,則小車的加速度大小為_____m/s2(結果保留三位有效數字)

（3）在探究加速度與力和質量的關系時,某同學保持所掛鉤碼的質量m不變,改變小車的質量M,作出的關系圖像如圖丙所示.若不考慮系統誤差,由圖像可以求出所掛鉤碼的質量m=__________kg(g取10m/s2,結果保留二位小數).

Answer 1

【答案】C 1.50 0.02

【解析】

（1）[1]．AB.用此裝置研究勻變速直線運動規律時，不需要平衡摩擦力，也不需要應使鉤碼的質量遠小于小車的質量，只要小車做勻加速運動即可，選項AB錯誤；

C.用此裝置探究加速度a與力F的關系時，應使鉤碼的質量遠小于小車的質量，這樣可近似認為鉤碼的重力等于小車的牽引力，選項C正確；

D.用此裝置探究加速度a與質量M的關系時，每次改變小車的質量之后，不需要重新平衡摩擦力，選項D錯誤；

（2）[2]．因為每相鄰兩計數點間還有4個打點，所以相鄰的計數點之間的時間間隔為T=0.1s，
根據作差法得：

（3）[3]．根據牛頓第二定律得：

則圖象的斜率表示mg，根據圖象得：

解得：

m=0.02kg