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试卷云
20．某组同学探究加速度与力、质量的关系实验。
(1)实验中采用的电火花计时器的打点周期决定于________
A．纸带的运动速度 B．交流电的频率
C．交流电压的高低 D．放电针到墨粉纸盘的距离
(2)已知小车（含小车配重）质量为300g，通过补偿该实验摩擦力之后（如图），为更符合本实验要求，在槽码处选择拉小车的钩码质量较合适的是________
A．5g B．50g C．100g D．500g
(3)实验中得到一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，已知
，请根据纸带求出打“
”计数点时小车的速度大小为 m/s，小车的加速度为 
。（结果保密两位有效数字）
(4)该组同学又设计了一个拓展方案，如图所示实验装置，其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，
为滑轮的质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。利用此方案实验时， （“需要”或“不需要”）用天平测出砂和砂桶的质量， （“需要”或“不需要”）平衡摩擦力，实验中 （“需要”或“不需要”）保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M。
(5)利用（4）中拓展方案实验，某同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的
图像是一条直线，求得图线的斜率为k，则小车的质量为 。
【答案】(1)B
(2)A
(3) 0.36 0.55
(4) 不需要 需要 不需要
(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、验证牛顿第二定律实验方法的改进、打点计时器的工作原理
【详解】（1）电火花打点计时器的打点周期等于交流电频率的倒数。
故选B。
（2）通过补偿该实验摩擦力之后，在钩码处选择拉小车的钩码质量应选择远远小于小车质量的，即选择5g更符合本实验要求。
故选A。
（3）[1]相邻计数点间的时间间隔为
则打“C”计数点时小车的速度大小为
[2]根据逐差法，可得加速度为
（4）[1][3]因为力传感器可测出拉力大小，所以不用测出砂和砂桶的质量，也不需要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M；
[2]为了让拉力成为小车的合力，需要平衡摩擦力。
（5）设小车的质量为M，由牛顿第二定律可得
解得
则，
图线的斜率
解得
