Question

为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙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，m为砂和砂桶的质量，为滑轮的质量，力传感器可测出绳中的拉力大小。

（1）实验时，一定要进行的操作是

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，同时记录力传感器的示数

D．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）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________（结果保留三位有效数字）。

（3）甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a-F图像是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车的质量为

A．B．C．D．

（4）乙同学根据测量数据作出如图所示的a-F图线，该同学做实验时存在的问题是_____________

Answer

（1）BC，（2）2．00，（3）C，（4）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够

【解析】试题分析：（1）本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故AD错误；实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，需记录传感器的示数，故C正确．

（2）根据，运用逐差法得．

（3）由牛顿第二定律得，则，a-F图象的斜率，则小车的质量，故C正确．

（4）当F不等于零，加速度a仍然为零，可知实验中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．

考点：验证牛顿第二定律实验

【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．