Question

【题目】为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某组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,m0为滑轮的质量。力传感器可测出轻绳中的拉力大小。

（1）实验过程中，电火花计时器应接在________(填“直流”或“交流”)电源上

（2）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。

（3）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为50Hz的交流电，根据纸带可求出打“3”计数点时小车的速度大小为v=_______m/s,小车的加速度为________m/s2。（结果保留三位有效数字）

（4）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图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_________。

A． B． C． D．

Answer 1

【答案】交流电 BC 0.611 2.00 C

【解析】

（1）[1]．电火花打点计时器使用的是220V的交流电；

（2）[2]．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，AD错误；实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，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，C正确。

（3）[3][4]．相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s，根据匀变速直线运动中间时刻速度推论可得：

根据△x=aT2，运用逐差法得，则有：

可得：

a=2.00m/s2

（4）[5]．由牛顿第二定律得：

2F=（M+m0）a

则有：

a-F图象的斜率：

小车质量为：

则C正确；