Question

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）对于上述实验，下列说法正确的是______。

A．需要用天平测出沙和沙桶的总质量

B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车（未连细线）能沿长木板向下匀速运动

C．与小车定滑轮相连的轻绳与桌面要平行

D．小车靠近打点计时器，先接通电源后释放小车

（2）该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(相邻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50 Hz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）该实验，沙和沙桶的总质量m______（选填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量M在实验过程中小车的加速度______（选填“大于”“等于”或“小于”）沙和沙桶的加速度。

（4）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图象是一条直线，由图象可得出的结论是______________．图线与横轴的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为____。

A.2tan θ     B.    C.k     D.

Answer

BD 1.3 不需要 小于 小车质量不变时，加速度与合外力成正比 D

【解析】

（1）[1]A．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A错误；

B．该题是弹簧测力计测出拉力，从而表示小车受到的合外力，调节长木板的倾角，以平衡摩擦力；轻推小车后，使小车（未连细线）能沿长木板向下匀速运动，这是平衡摩擦力的具体操作，故B正确；

C．轻绳与木板要平行，不是与桌面平行，故C错误；

D．打点计时器使用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，故D正确。

故选BD。

（2）[2]由于两计数点间还有二个点没有画出，故相邻计数点的时间间隔为，

由△可得：

（3）[3][4] 由于拉力可以从弹簧秤读出，所以不需要满足，由于沙和桶的位移是小车的2倍，则沙和桶的加速度小于小车的加速度；

（4）[5][6]由

得

由此可以得出的结论为：小车质量不变时，加速度与合外力成正比；对图来说，图象的斜率

得

对于斜率，不能根据求解，所以不能根据求小车的质量。故ABC错误，D正确。

故选D。