Question

某实验小组所用的实验装置如图所示，通过改变砂桶内砂的质量研究加速度与力的关系．图中带滑轮的长木板水平放置于桌面上，一端拴有砂桶的细绳通过小车的滑轮与拉力传感器相连，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小．

（1）关于本实验，下列说法正确的是________．

A．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录传感器的示数

B．小车受到的合外力等于传感器示数的2倍

C．不需要用天平测出砂和砂桶的质量

D．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

（2）某同学打出了如图所示的一条纸带，每两点间还有4个点没有画出来，打点计时器的电源频率为50 Hz，小车做匀变速直线运动的加速度a＝________ m/s²．(结果保留二位有效数字)

（3）根据实验数据，作出的小车加速度a与传感器示数F的关系图像如图所示，则小车和滑轮的总质量为________ kg．

Answer

C 0.39 1

【解析】

(1)[1]A.实验时应先接通电源，再释放小车，故A错误。

B.因为带滑轮的长木板水平放置于桌面上，没有平衡摩擦力，所以小车受到的合外力小于传感器示数的2倍，因为还存在摩擦力，故B错误。

C. 绳子的拉力可以通过拉力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，故C正确．

D. 实验中拉力通过拉力传感器测出，不需要使用砂和砂桶的重力代替，也就不需要满足砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故D错误．

(2)[2]根据 可知

(3)[3] 根据牛顿第二定律可得，设摩擦力为f

则：

由图示图象可知，图象斜率：

所以小车质量：