Question

【題目】用圖甲所示的裝置，進行“探究加速度與力、質量的關系”的實驗，實驗中認為小車受到的力等于砝碼及盤的總重力：

（1）以下操作正確的是_____________

A、調節滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行

B、平衡小車受到的摩擦力時，應將砝碼盤掛在細繩的下端

C、改變小車的質量時，不需要重新平衡小車受到的摩擦力

D、實驗中，應先放開小車再接通打點計時器的電源

（2）實驗中，得到一條紙帶如圖乙所示：（交流電源的頻率為50Hz ）由紙帶可求得小車的加速度a ＝ __________m / s2（結果保留兩位有效數字）

（3）在保持小車的質量一定，探究a 與F 速度關系時，實驗小組在軌道水平及傾斜兩種情況下分別進行了實驗，得到了兩條a F 圖線如圖丙所示，圖線___________是在軌道水平情況下得到的（選填“①”或“②”）；小車的總質量m＝ ____________ kg （結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】（1）AC； （2）0.88； （3）②， 0.50

【解析】

解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項；

知道滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象斜率等于滑塊和位移傳感器發射部分的總質量的倒數；

對滑塊受力分析，根據牛頓第二定律求解

(1)A項：調節滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行，故A正確；

B項：平衡摩擦力時，應將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，使小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動，故B錯誤；

C項：每次改變小車的質量時，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故C正確；

D項：實驗中，應先接通打點計時器的電源再放開小車，故D錯誤。

故選：AC。

(2)交流電的周期為0.02s，時間間隔為，由逐差法可得：

；

(3) 由圖象可知，當F=0時，a≠0．也就是說當繩子上沒有拉力時小車就有加速度，

該同學實驗操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力時木板的右端墊得過高．所以圖線①是在軌道右側抬高成為斜面情況下得到的，圖象②是在軌道水平情況下得到的；

根據F=ma得 ，所以滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象斜率等于滑塊質量的倒數

由圖得加速度a和所受拉力F的關系圖象斜率k=2，所以滑塊和位移傳感器發射部分的總質量m=0.5Kg。