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试卷云
17．在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了用力传感器来测细线中的拉力。
(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是___________。
A．必须用天平测出砂和砂桶的质量
B．一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
C．应当先释放小车，再接通电源
D．需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带
(2)实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是 m/s2。（计算结果保留三位有效数字）
(3)由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示。则小车的质量m= kg，小车与轨道的滑动摩擦力Ff= N。（计算结果均保留两位有效数字）
(4)小明同学不断增加砂子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为 m/s2。
【答案】(1)D
(2)2.40
(3) 2.9 1.0
(4)5
【知识点】验证加速度与力成正比的实验步骤、数据处理与误差分析、验证牛顿第二定律实验图像的解读
【详解】（1）AB．本题拉力可以由力传感器来测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要砂和砂桶的总质量远小于小车的质量。故AB错误；
C．实验时，需要先接通电源，待打点稳定后再释放纸带。故C错误；
D．该实验探究加速度与力和质量的关系，需要改变砂和砂桶的总质量，打出多条纸带。故D正确。
故选D。
（2）依题意，相邻计数点时间间隔为
由逐差法可得小车加速度大小
（3）[1][2]根据牛顿第二定律
由丙图可知，当a=0时
整理，可得
结合丙图图像，可知
解得
（4）设绳子拉力为T，根据牛顿第二定律
mg-T=2ma，2T=Ma
联立，解得
当m无穷大时
a=5m/s2