Question

【題目】兩實驗小組分別作“探究加速度和力、質量的關系”實驗。

(1)A組用如圖甲所示裝置做實驗，圖中帶滑輪的長木板放置于水平桌面上，拉力傳感器可直接顯示所受拉力的大小。做實驗時，下列操作必要且正確的是_______。

A.將長木板右端適當墊高，使小車能自由勻速滑動

B.小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄傳感器的示數

C.為了減小誤差，實驗中一定要保證砂和砂桶的質量遠小于小車的質量

D.用天平測出砂和砂桶的質量

(2)B組用如圖乙所示的實驗裝置來做實驗。

①在正確、規范的操作中，打出一條如下圖所示的紙帶，每兩個計數點之間還有四個計時點沒有畫出來，紙帶上的數字為相鄰兩個計數點間的距離，打點計時器的頻率為50Hz。打第4個計數點時小車的速度v4=________m/s;小車做勻加速直線運動的加速度a=________m/s。(保留三位有效數字)

②平衡了摩擦力后，在小車質量M保持不變的情況下，不斷往砂桶里加砂，直到砂的質量最終達到。測出每次加砂后，砂和砂桶的總重力F和小車的加速度a,作a-F的圖象。下列圖線正確的是________。

Answer 1

【答案】 AB 1.21 2.02 C

【解析】（1）實驗前要平衡摩擦力，將長木板右端適當墊高，使小車能自由勻速滑動，選項A正確；為重復利用紙帶，小車應靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時記錄傳感器的示數，選項B正確；繩子的拉力可以由拉力傳感器，讀出，實驗中不需要保證砂和砂桶的質量遠小于小車的質量，不需要用天平測出砂和砂桶的質量，選項C錯誤；選項D錯誤。

（2）①每兩個計數點之間還有四個計時點沒有畫出來，因此相鄰兩計數點間的時間間隔為T=0.1s，打計數點4時小車的瞬時速度等于計數點3~5間的平均速度，則有：；根據，解得。

②平衡了摩擦力后，對小車有：T=Ma，對砂和砂桶有：mgT=ma，聯立可得：。若滿足，則有，即的圖象為直線，當砂和砂桶的質量較大時，不再滿足這一條件，此情況下按相同方式描點的圖象遵循規律，隨著砂的質量的增加，的圖象的斜率為將減小，所以圖線將向下彎曲。