Question

某同学将力传感器固定在车上用于探究“加速度与力、质量之间的关系”，如图甲、乙所示。

（1）下列说法正确的是（_____）

A．需要用天平测出传感器的质量           B．需要用到低压交流电源

C．实验时不需要平衡摩擦力

D．若实验中砂桶和砂子的总质量过大，作出的a-F图象可能会发生弯曲

（2）下列实验中用到与该实验相同研究方法的有（_____）

A．探究单摆周期的影响因素     B．探究求合力的方法

C．探究做功与速度的变化关系   D．探究导体电阻与其影响因素的关系

（3）图丙是某同学通过实验得到的一条纸带（交流电频率为50Hz），他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上。根据图可知，打下F点时小车的速度为_____m/s。小车的加速度为______m／s²。（计算结果均保留两位有效数字）

Answer

A AD 0.24 0.40

【解析】

(1)[1]A．本实验是探究“加速度与力、质量之间的关系”，即F=Ma，所以M包括传感器的质量，即需要用天平测出传感器的质量。故A正确。

B．电火花计时器使用的是220V交流电源。故B错误。

C．实验前要平衡摩擦力，平衡摩擦力时要把小车（包括力传感器）放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带沿木板做匀速直线运动。故C错误。

D．实验中力传感器直接测出了拉力的大小，所以不需要满足砂桶和砂子的总质量远小于小车的质量，所以即使实验中砂桶和砂子的总质量过大，作出的a-F图象也不会发生弯曲。故D错误。

(2)[2]该实验采用了控制变量法进行探究。

A．单摆的周期公式为：，是用的控制变量法。故A符合题意。

B．探究求合力的方法，采用的是等效替代的方法。故B不符合题意。

C．探究做功与速度的变化关系，采用的是倍增法。故C不符题意。

D．导体的电阻为：，采用的是控制变量法。故D符合题意。

(3)[3]由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得：

[4]根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小为：