Question

（6分）为了探究质量一定时加速度与力的关系，一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。(滑轮质量不计)

（1）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，同时记录弹簧测力计的示数

D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带

E．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

（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两相邻计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为       m/s²（结果保留两位有效数字）。

（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的a—F图像是一条直线，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．k            D．

Answer

（1）BCD；（2）1.3；（3）D。

【解析】

试题分析：（1）物体M受到的力可由力计读出，故砂和砂桶的质量可以不用测出；将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力是需要进行的操作，因为这样物体M受到的合力就不考虑摩擦力了；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，同时记录弹簧测力计的示数是需要操作的；改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带，是用来外力大小的，故也是需要进行的操作；因为外力的大小可以通过测力计读出，故不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，所以需要进行的操作是BCD；（2）小车的加速度a==1.3m/s2；（3）因为弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，故tanθ==k，故F=，由牛顿第二定律F合=ma得，小车的质量为m===，选项D正确。

考点：牛顿第二定律，由纸带计算加速度。