Question

为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图所示的实验装置，其中M为带滑轮的小车的质量，n为砂和砂桶的质量，（滑轮质量不计）

（1）实验时，一定要进行的操作或保证的条件是________．

A．用天平测出砂和砂桶的质量

B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力

C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数

D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

E．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有两个点没有画出）。已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为_______（结果保留两位有效数字）

（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a-F图像是一条直线，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为________

A．        B．         C．k          D．

Answer

（1）BCD（2）（3）D

【解析】

试题分析：（1）弹簧测力计的读数的2倍等于小车受到的拉力，无需用天平测出砂和砂桶的质量，不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，AE错误；将带滑轮的长木板右端垫高，可平衡摩擦力，让拉力充当小车的合外力，B正确；为了在纸带上打下更多清晰的点，小车要靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，C正确；为了减小误差，需要打出多条纸带，故需改变砂和砂桶的质量，D正确．

（2）相邻两个计数点间还有两个点没画出，故相邻两计数点间的时间间隔，根据逐差法可得

（3）对小车受力分析，由牛顿第二定律可得：，可得：，即，解得D正确，

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验

【名师点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数．