Question

【題目】某實驗小組用圖甲所示的裝置“探究加速度與合外力的關系”，圖中小車質量為M，砂桶和砂的總質量為m。實驗中通過改變m來改變小車所受的合外力大小，小車的加速度a可由打點計時器和紙帶測出，繩的拉力F可由彈簧測力計測出。現保持小車質量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質量m，進行多次實驗，得到多組a、F值。

（1）為了減小實驗誤差，下列做法正確的是_________

A. 先釋放小車，后接通打點計時器的電源

B. 該實驗不需要平衡小車所受的摩擦力

C. 該實驗砂桶和砂的總質量不需要遠小于小車的質量

D. 滑輪摩擦要足夠小，繩的質量要足夠輕

（2）某同學根據實驗數據畫出了圖乙所示的一條過坐標原點的傾斜直線，其中縱軸為小車的加速度大小a，橫軸應___________（填選項前的字母）。

A. B. C. D. mg

（3）當砂桶和砂的總質量較大導致a較大時，圖線將____________（填選項前的字母）。

A. 偏向縱軸 B. 保持原方向不變 C. 偏向橫軸

（4）圖丙為上述實驗中打下的一條紙帶，A、B、C、D、E為選出的五個計數點，每相鄰兩點間還有四個計時點未畫出，測得，打點計時器的頻率為f，則小車的加速度表達式為__________（用f、表示）。

Answer 1

【答案】 C C B

【解析】(1) 實驗時，先接通打點計時器的電源，后釋放小車，為了減小實驗誤差，實驗需要平衡小車所受的摩擦力，實驗砂桶和砂的總質量需要遠小于小車的質量，滑輪摩擦要足夠小，繩的質量要足夠輕；故C正確，ABD錯誤；

(2) 對小車分析，應有F=ma，解得： ，由于圖線經過坐標原點，所以橫軸應為F，故C正確;

(3) 由于圖象的斜率為，所以增大沙和沙桶質量，k不變，仍保持原方向不變，故B正確；

(4) 根據勻變速直線運動的推論公式可得： ， ， ，所以有