Question

【題目】為了探究物體質量一定時，物體的加速度與力的關系，一同學設計了如圖所示的實驗裝置。其中M為帶有光滑滑輪的小車，放在帶有滑輪的長木板上，長木板水平放置在桌面上，小車通過紙帶和打點計時器相連；m為裝有砂子的砂桶；彈簧測力計左側固定，右側勾住通過兩滑輪的細線，滑輪質量不計。

①實驗時，一定要進行的操作是______；

A．將帶有滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力

B．調整實驗裝置，使通過右側滑輪的兩根細線與長木板平行

C．讓小車靠近打點計時器附近，先釋放小車，再接通電源，打出一條紙帶，同時記錄彈簧測力計的示數

D．改變砂和砂桶的質量，多次試驗，打出幾條紙帶

②該同學在實驗中得到如圖所示的一條紙帶（兩相鄰計數點間還有兩個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據紙帶可求出小車的加速度為______m/s2（結果保留兩位有效數字）；

③以彈簧測力計的示數F為橫坐標，加速度a為縱坐標，若畫出的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，則小車的質量在數值上可表示為______。

A．2tanθB． C．kD．

Answer 1

【答案】ABD 1.3 D

【解析】

①該題是彈簧測力計測出拉力，從而表示小車受到的合外力，應拿走砂桶，將帶滑輪的長木板右端墊高，以平衡摩擦力，故A正確；實驗時應使通過右側滑輪的兩根細線與長木板平行，故B正確；實驗時應先接通電源，再釋放小車，故C錯誤；探究加速度與力的關系，需改變合力的大小，則需改變砂和砂桶的質量，故D正確。

②連續相等時間內的位移之差△x=0.5cm，根據△x=aT2，可得。

③小車所受的合力為2F，根據牛頓第二定律得，則圖線的斜率，解得小車的質量。