Question

某实验小组利用如图甲所示的装置进行“探究加速度与力和质量的关系”．

(1)在实验准备过程中，发现实验室有两种打点计时器，如图乙所示．则图①的工作电压为________ V.

(2)下列做法正确的是________(填字母代号)．

A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行

B．适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车恰能拖着纸带匀速下滑

C．实验时，先接通打点计时器的电源再放小车

D．通过增减小车上的砝码改变质量时，需要每次都重新调节长木板倾斜度

(3)在探究加速度与外力关系时，为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)小车和小车上砝码的总质量．如果以上条件不满足则会导致实验误差，为了消除实验误差又不受上述条件限制，请你提出一种改进的方案 (若要增加仪器，请写出仪器的名称)________________________________________________________．

Answer

4～6 ABC 远小于 方案1：保持系统总质量一定，每次增加外力时，可以将小车上的砝码加入砝码桶中；

方案2：在小车上安装拉力传感器，直接测出小车所受的拉力．

【解析】 (1)图1是电磁式打点计时器，电磁式打点计时器用4∼6V低压交流电；

(2)A、调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力是一个变力，故A正确；

B、在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不悬挂“重物”，使小车恰能拖着纸带匀速下滑，故B正确；  

C、实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放小车，故C正确； 

D. 平衡摩擦力后，有mgsinθ=μmgcosθ，即μ=tanθ，与质量无关，故通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故D错误；

故选：ABC。

(3)在平衡摩擦力后，根据牛顿第二定律得：

对m：mg−F拉=ma

对M：F拉=Ma

解得：F拉=

当M>>m时，即当重物质量要远小于小车的质量，绳子的拉力近似等于重物的总重力。

如果以上条件不满足则会导致实验误差，为了消除实验误差又不受上述条件限制，保持系统总质量一定，每次增加外力时，可以从小车取得砝码加入砝码桶中；或在小车上安装拉力传感器，直接测出小车所受的拉力。