Question

【題目】用如圖所示的實驗裝置做“探究加速度與力、質量關系”的實驗：

（1）下面列出了一些實驗器材：電磁打點計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶。除以上器材外，還需要的實驗器材有：__________。

A．天平（附砝碼） B．秒表 C．刻度尺（最小刻度為mm） D．低壓交流電源

（2）實驗中，為了保證砂和砂桶所受的重力近似等于使小車做勻加速運動的拉力，砂和砂桶的總質量m與小車和車上砝碼的總質量M之間應滿足的條件是___________。這樣，在改變小車上砝碼的質量時，只要砂和砂桶質量不變，就可以認為小車所受拉力幾乎不變。

（3）如圖為某次實驗紙帶，在相鄰兩計數點間都有四個打點未畫出，用刻度尺測得：S1＝0.55 cm，S2＝0.94 cm，S3＝1.35 cm，S4＝1.76 cm，S5＝2.15 cm，S6＝2.54 cm。

①相鄰兩計數點間的時間間隔為____________ s；

②計數點“6”和“7”的位移S7比較接近于____________（填“A、B、C、D”序號）

A．2.76 cm B．2.85 cm C．2.96 cm D．3.03 cm

Answer 1

【答案】ACD m<<M； 0.1 C

【解析】

（1）本實驗的目的是探究加速度與力、質量關系，用砂桶的重力代表小車受到的合外力，需要用天平測砂桶和小車的質量，故選A項；
打點計時器的工作電源為低壓交流電源（4-6V），工作頻率為50Hz，周期為0.02s，可以計時，不需要秒表，故選D項、不選B項；打點計時器打下紙帶，需用刻度尺測量距離，以求加速度和瞬時速度，故選C項。故選ACD；
（2）砂桶和小車一起運動，根據牛頓第二定律，對砂桶：mg-F=ma，對小車：F=Ma，可得小車受到的拉力，本實驗用砂桶的重力代表小車受到的合外力（拉力），只有m＜＜M時，才有F≈mg，所以砂和砂桶的總質量m與小車和車上砝碼的總質量M之間應滿足的條件是m＜＜M；

（3）①打點計時器的工作周期為T0=0.02s，相鄰兩計數點間都有四個打點未畫出，所以兩計數點之間的時間間隔為T=5T0=0.1s。
②根據勻變速直線運動的規律，可知：S7=2S6-S5=2×2.54-2.15=2.93cm，比較接近于2.96cm，故選C項。