Question

【題目】在探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系實驗中，小明同學(xué)做了如圖甲所示的實驗改進，在調(diào)節(jié)桌面水平后，添加了用力傳感器來測細線中的拉力．

（1）關(guān)于該實驗的操作，下列說法正確的是________．

A.必須用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量

B.一定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量

C.應(yīng)當(dāng)先釋放小車，再接通電源

D.需要改變砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶

（2）實驗得到如圖乙所示的紙帶，已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，小車運動的加速度大小是________m/s2.(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

（3）由實驗得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示．則小車與軌道的滑動摩擦力Ff=________N.

（4）小明同學(xué)不斷增加砂子質(zhì)量重復(fù)實驗，發(fā)現(xiàn)小車的加速度最后會趨近于某一數(shù)值，從理論上分析可知，該數(shù)值應(yīng)為________m/s2.

Answer 1

【答案】 D 2.40 1.0 5 m/s2或4.9 m/s2

【解析】(1)AB.本題拉力可以由力傳感器來測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使小桶(包括砂)的質(zhì)量遠小于車的總質(zhì)量，故A錯誤，B錯誤；

C. 打點計時器運用時，都是先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶，故C錯誤；

D．該實驗探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系，需要改變沙和沙桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶，故D正確

故選：D

(2) 相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，T=0.1s，根據(jù)， ；

（3）根據(jù)牛頓第二定律：2F-Ff=ma，a=0時，F(xiàn)f=2F=1.0N；

（4）設(shè)繩子拉力為T，根據(jù)牛頓第二定律：

mg-T=2ma

2T=Ma

聯(lián)立解得： ，當(dāng)m無窮大時，a=5m/s2。