Question

【题目】某实验小组用如图甲所示的实验装置探究质量一定时加速度与力的关系。过程如下：

①将一端带有滑轮的长木板置于水平桌面，带滑轮的小车放在长木板上；

②将细绳一端与固定的拉力传感器相连，跨过小车和长木板上的定滑轮，另一端连接砂桶

③释放砂桶，小车在细绳牵引下运动，与小车连接的纸带通过打点计时器可记录小车运动情况，拉力传感器可测出细绳拉力F；

④多次改变砂和砂桶的质量，读出拉力F并求出小车加速度a；

⑤以拉力F为横轴，加速度a为纵轴，画出的a﹣F图像是一条倾斜直线，如图乙所示。进一步论证可得出小车质量一定时加速度与力的关系。

请回答下列问题：

（1）关于该实验，下列说法正确的是_____

A．必须平衡小车所受的摩擦力

B．砂桶和砂的总质量要远小于小车的质量

C．先接通打点计时器的电源，后释放小车

D．必须用天平测得砂和砂桶的质量

（2）如图丙所示为实验中得到纸带的一段，两计数点间还有四个点没有画出，已知打点计时器打点时间间隔0.02s，则小车的加速度为_____m/s2。

（3）若测得乙图中图线的斜率为k，则小车的质量M为_____。

Answer 1

【答案】AC 0.49

【解析】

（1）考察实验操作过程及原理。

A．牛顿第二定律中的作用力是合力，由于客观原因摩擦阻力是存在的，所以实验前先要平衡摩擦力，故A正确;

B．由于是用拉力传感器测拉力的，所以没必要砂桶的质量远小于小车的质量，故B错误;

C．凡涉打点计时器的实验均要求先通电后释放小车，故C正确;

D．拉力传感器已经测出，不必测砂桶质量，故D错误。

故选AC。

（2）由逐差公式求加速度为

(3)由于是用动滑轮与小车相连的，所以由牛顿第二定律有

所以图像斜率为

所以小车质量为