Question

【题目】两实验小组分别作“探究加速度和力、质量的关系”实验。

（1）A组用如图甲所示装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器与固定在木板一端定滑轮之间轻绳始终与木板面平行，传感器可直接显示绳上拉力的大小。

①做实验时，下列操作必要且正确的是________。

A．将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动

B．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，同时记录传感器的示数

C．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

D．用天平测出砂和砂桶的质量

②某同学据他的实验操作，得到如图乙小车加速度a与拉力传感器示数F的图线，横、纵轴截距分别为F0与-a0，依据a-F图象可求得小车质量M=________。

（2）B组用如图丙所示的实验装置做实验。

①在正确、规范的操作中，打出一条如图丁所示的纸带，每两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，纸带上的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的频率为50 Hz。打第4个计数点时小车的速度v4＝______ m/s；小车做匀加速直线运动的加速度a＝________ m/s2。(保留三位有效数字)

②平衡了摩擦力后，在小车质量M保持不变的情况下，不断往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的质量最终达到M。测出每次加砂后，砂和砂桶的总重力F和小车的加速度a，作aF的图像如图戊所示。下列图线正确的是________。

A. B. C. D.

Answer 1

【答案】AB 1.22 2.04 C

【解析】

(1)[1]

A．将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动,这样做的目的是为了平衡摩擦力,只有这样小车受到的合力才为两根细绳的拉力，故A正确；

B．小车靠近打点计时器，可有效利用纸带，先接通电源打点稳定后再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数为F，小车的合力为2F，故B正确；

CD．因为小车受到的合力可以通过传感器的示数表示出来（合力为为2F），所以实验中没有必要测出砂和砂桶的质量，也没有必要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故CD错误。

[2]

由牛顿第二定律可得

由图象的斜率可得

计算可得M=

(2)[3]

[4]

(3)[5]

BD．平衡了摩擦力后，由牛顿第二定律可得

成正比例关系，故BD错误；

AC．不断往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的质量最终达到M，越到后面越不满足砂和砂桶的质量远远小于小车质量，绳子的拉力小于砂和砂桶的重力，此时加速度小于砂和砂桶的重力对应的加速度，图线会向下弯曲，故A错误，C正确。

故选择C选项。