Question

【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，夏侯、諸葛兩同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為小車的質(zhì)量，m為砂和砂桶的質(zhì)量，m0為滑輪的質(zhì)量，滑輪大小不計(jì)且光滑。力傳感器可測(cè)出輕繩中的拉力大小。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要進(jìn)行的操作是________

A．用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量

B．將帶滑輪的長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力

C．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄力傳感器的示數(shù)

D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M。

(2)夏侯同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶（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)器采用的是頻率為50Hz的交流電，打下4點(diǎn)時(shí)，小車的速度大小為_____m/s，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

(3)諸葛同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的a-F圖象是一條直線，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量為________

A． B． C． D．

Answer 1

【答案】BC 0.812 2.00m/s2 C

【解析】

(1)[1]AD．本題拉力可以由力傳感器測(cè)出，不需要用天平測(cè)出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶（包括砂）的質(zhì)量遠(yuǎn)小于車的總質(zhì)量，AD錯(cuò)誤；

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)需將長(zhǎng)木板右端墊高，以平衡摩擦力，B正確；

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，需記錄傳感器的示數(shù)，C正確；

故選BC；

(2)[2]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為

，

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度推論可得，打下4點(diǎn)時(shí)，小車的速度大小為

；

[3]根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間的位移差公式

，

運(yùn)用逐差法得，則可得：

；

(3)[4]由牛頓第二定律得：

，

則有：

，

a-F圖象的斜率：

，

小車質(zhì)量為：

，

所以C正確，AB錯(cuò)誤；

故選C。