Question

研究加速度和力的关系时，同学们设计了如下图所示的实验装置，砂和砂桶的质量为，滑块质量为，动滑轮质量不计。

（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.

(4)如果当时电网中交变电流的频率是f＝51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

Answer

（1）BCD ；(2) 5.8 m/s2；(3) D；(4)偏小

【解析】

试题分析：（1）由于弹簧测力计能测出绳的拉力，故不需用天平测出砂和砂桶的质量，实验中也不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，选项AE错误； 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，选项B正确；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；选项C正确；改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带，选项D正确；故选BCD.

（2）根据可知小车的加速度为

（3）由图，根据牛顿第二定律可知：2F=Ma，即，若以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a—F图像的直线的斜率，则，故选D.

（4）如果当时电网中交变电流的频率是f＝51Hz，则打点周期小于0.02s，纸带上两点间距偏小，但是计算时的时间间隔仍然按正常值计算，故算的的加速度值偏小.

考点：研究加速度和力的关系.