Question

为了探究质量一定是加速度与力的关系，一同学设计了如图甲所示的实验装置，其中M为小车的质量，m为砂和砂桶的质量。（不计滑轮、细绳和弹簧测力计的质量）

（1）关于实验操作过程和注意事项，下列说法正确的是     （多选，填正确选项前的字母）

A．连接弹簧测力计的细线必须与长木板平行

B．实验中要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

C．为了减小实验误差，要将带滑轮的长木板右端适当垫高，平衡摩擦力

D．实验时应先接通电源，再释放小车，同时记录弹簧测力计的示数

（2）某次实验中，该同学得到如图乙所示的一条纸带（相邻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的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为  （结果保留三位有效数字）。

（3）多次改变砂和砂桶的质量m，得到多组小车的加速度a和弹簧测力计的示数F的数据，以小车的加速度a为横坐标，弹簧测力计的示数F为纵坐标，作出图线，若图线的斜率为k，则小车的质量为        （用k表示）。

Answer

（1）ACD；（2）；（3）

【解析】试题分析：（1）两条绳的拉力的合力即为小车的合力，故弹簧测力计的细线必须与长木板平行，以便减少误差，故选项A正确；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，故B错误；该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，故需要将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故C正确；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和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故D正确。

（2）由于两计数点间还有两个点没有画出，故单摆周期为，由可得：。

（3）对图来说，图象的斜率表示小车质量，此题，弹簧测力计的示数，故小车质量为。

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系

【名师点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对图来说，图象的斜率表示小车质量。