Question

实验：用如图所示的装置探究加速度a与力F的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙上．

（1）实验时，一定要进行的操作是      （填选项前的字母）．

A．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，根据纸带的数据求出加速度a，同时记录弹簧测力计的示数F。

B．改变小车的质量，打出几条纸带

C．用天平测出沙和沙桶的总质量

D．为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量

（2）若要把小车所受拉力视为小车所受的合力，在进行上述实验操作之前，首先应该完成的实验步骤是                            。

（3）根据实验数据，画出了如图所示的a-F图像，测得斜率为k，则小车的质量为      。

（4）若某次实验，求得小车的加速度为a，则此时沙和沙桶的加速度为           。

（5）若弹簧秤的读数为F，则F   mg（m为沙和桶的总质量）（填“大于”、“等于”或“小于”） 。

Answer

（1）A（2）平衡摩擦力 (3) (4) 2a (5) 小于

【解析】

试题分析：（1）打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力的关系，要记录弹簧测力计的示数，A正确；要探究加速度与质量的关系时，就要改变小车的质量，这个实验是研究加速度随F变化关系，B错误；本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，C、D错误；故选A。

（2）小车在运动中要受到木板对小车的摩擦力和纸带与打点计时器间的摩擦力，要把小车所受拉力视为小车所受的合力，就要先摩擦力。

（3）对a-F图象来说，图象的斜率表示小车质量的倒数，此题，弹簧测力计的示数，故小车质量为。

（4）两股细绳拉小车，所以小车与沙桶的加速度是2倍关系，所以沙和沙桶的加速度为2a。

（5）因为沙和沙桶有加速度，所以绳的拉力小于沙和沙桶的重力，即弹簧秤的读数小于沙和沙桶的重力。

考点：探究加速度与力和质量的关系。

【名师点睛】在探究加速度与力和质量的关系的实验中，加速度通过对纸带的处理求得，小车的质量用天平测量或用倍数关系给出，提供力的方式有多种，在实际实验中要具体分析，通常实验中把沙和沙桶的重力作为小车所受的合力，就要注意实验前平衡摩擦力并满足。