Question

【題目】如圖甲所示為某同學探究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量的關系”時使用的實驗裝置示意圖。

（1）使用該裝置通過正確的操作平衡摩擦力時，判斷小車所受摩擦力已被平衡的依據是紙帶上打出的點跡分布__________（填“均勻”或“不均勻”）。

（2）下列關于使用此裝置進行實驗的要求或做法不必要的是__________（填字母編號）。

A．進行平衡摩擦力的操作時，提前取下砂和砂捅

B．砂和砂桶的總質量遠小于力傳感器和小車的總質量

C．調節滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行

D．通過增減木塊上的砝碼改變小車質量時，重新調節木板傾斜度

（3）正確安裝實驗裝置后，該同學通過改變細砂的質量控制力傳感器的示數保持不變，得到如圖乙所示的實驗圖象，橫坐標m為小車上砝碼的質量，縱坐標中的a為小車的加速度。設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓第二定律成立，則力傳感器的示數為________，小車與力傳感器的總質量為________。

Answer 1

【答案】（1）均勻（2）BD（3），

【解析】試題分析：（1）摩擦力平衡后，小車會在長木板上做勻速直線運動，打出的點跡應是均勻分布的；

（2）在實驗前必須進行平衡摩擦力，其步驟如下：取下細線和砂桶，把木板不帶滑輪的一端適當墊高并反復調節，直到輕推小車，使小車恰好做勻速直線運動，A正確；因為實驗中拉力可以通過傳感器讀出，所以不需要砂和砂桶的總質量遠小于力傳感器和小車的總質量，B錯誤；為了減小摩擦，調節滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行，C正確；在平衡摩擦力后，有，解得，與質量無關，所以通過增減木塊上的砝碼改變小車質量時，不需要重新調整傾斜度，D錯誤；

（3）設小車的質量為M，則，變形得，所以圖象的斜率為，所以作用力，圖象的截距為，所以．