Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系。過(guò)程如下：

①將一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板置于水平桌面，帶滑輪的小車(chē)放在長(zhǎng)木板上；

②將細(xì)繩一端與固定的拉力傳感器相連，跨過(guò)小車(chē)和長(zhǎng)木板上的定滑輪，另一端連接砂桶

③釋放砂桶，小車(chē)在細(xì)繩牽引下運(yùn)動(dòng)，與小車(chē)連接的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況，拉力傳感器可測(cè)出細(xì)繩拉力F；

④多次改變砂和砂桶的質(zhì)量，讀出拉力F并求出小車(chē)加速度a；

⑤以拉力F為橫軸，加速度a為縱軸，畫(huà)出的a﹣F圖像是一條傾斜直線(xiàn)，如圖乙所示。進(jìn)一步論證可得出小車(chē)質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是_____

A．必須平衡小車(chē)所受的摩擦力

B．砂桶和砂的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量

C．先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，后釋放小車(chē)

D．必須用天平測(cè)得砂和砂桶的質(zhì)量

（2）如圖丙所示為實(shí)驗(yàn)中得到紙帶的一段，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔0.02s，則小車(chē)的加速度為_____m/s2。

（3）若測(cè)得乙圖中圖線(xiàn)的斜率為k，則小車(chē)的質(zhì)量M為_____。

Answer 1

【答案】AC 0.49

【解析】

（1）考察實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程及原理。

A．牛頓第二定律中的作用力是合力，由于客觀原因摩擦阻力是存在的，所以實(shí)驗(yàn)前先要平衡摩擦力，故A正確;

B．由于是用拉力傳感器測(cè)拉力的，所以沒(méi)必要砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤;

C．凡涉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)均要求先通電后釋放小車(chē)，故C正確;

D．拉力傳感器已經(jīng)測(cè)出，不必測(cè)砂桶質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。

故選AC。

（2）由逐差公式求加速度為

(3)由于是用動(dòng)滑輪與小車(chē)相連的，所以由牛頓第二定律有

所以圖像斜率為

所以小車(chē)質(zhì)量為