Question

利用图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量之间的关系”的实验。

(1)除了图甲中的实验器材外，请在下列选项中选出还需要的测量仪器有：________。

A.游标卡尺    B.毫米刻度尺    C.秒表    D.天平

(2)在本实验中，设小车和砝码总质量为，砂和砂桶总质量为，则下列说法正确的是______（填正确选项前的字母）。

A.每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力    B.实验时应先释放小车后接通电源

C.本实验应远大于    D.在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像

(3)取一条实验中用打点计时器打出的较理想的纸带，打点计时器所用交流电的频率为50Hz，O为纸带上的清晰的点，A、B、C、D为四个相邻的计数点（两相邻计数点间还有4个点迹没有画出），各点与O点的距离如图所示。则小车拖动纸带运动的加速度大小为_______m/s²（保留两位有效数字）。

(4)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图像可能是图丙中的图线________（选填“①”“②”或“③”）。

Answer

BD CD 0.75 ③

【解析】

(1)[1]探究加速度与力和质量的关系，实验中需要用刻度尺测量纸带上点迹的距离，从而求解加速度，所以不需要游标卡尺；需要用天平测量小车、砂和砂桶的质量；打点计时器本身就是计时工具，所以不需要秒表，AC错误，BD正确。

故选BD。

(2)[2]A．平衡摩擦力是利用小车自身重力沿斜面的分力和滑动摩擦力等大反向实现的，即

解得

根据计算结果可知每次改变小车的质量，不需要重新平衡摩擦力，A错误；

B．为了有效利用纸带，实验时应先接通电源再释放小车，B错误；

C．对应用牛顿第二定律

对应用牛顿第二定律

两式联立解得绳子的拉力

根据上述结果可知，实验中为了保证砂和砂桶的重力近似等于绳子的拉力，需要满足远大于，C正确；

D．合外力一定的情况下，加速度与质量成反比，根据牛顿第二定律变形

可知作图像可以得到线性关系，D正确。

故选CD。

(3)[3]根据逐差法求解加速度

(4)[4]某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，开始较小时，物块由于摩擦力的存在仍然会保持静止，物块加速度为零，所以图线与横轴正半轴有截距，可知图像可能是图丙中的图线③。