Question

【題目】某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關系”實驗中，設計出如下的實驗方案，其實驗裝置如圖所示．已知小車質量M=214.6g．砝碼盤質量m0=7.8g，所用打點計時器交流電頻率f=50Hz．其實驗步驟是：

A．按圖中所示安裝好實驗裝置；

B．調節長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動；

C．取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質量m；

D．先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車運動的加速度a；

E．重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質量，重復B﹣D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度．

（1）按上述方案做實驗，是否要求砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量?_____________（填“是”或“否”）；

（2）實驗中打出的其中一條紙帶如圖所示，則小車的加速度a=_____m/s2．

（3）某同學將有關測量數據填入他所設計的表格中，如表：

次數	1	2	3	4	5
砝碼盤中砝碼的重力F/N	0.10	0.20	0.29	0.39	0.49
小車加速度a/ms﹣2	0.88	1.44	1.84	2.38	2.89

他根據表中的數據畫出a﹣F圖象（如圖），造成圖線不過坐標原點的一條最主要原因是_____． 從該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是_____，其大小是_____．（結果保留2位小數）

Answer 1

【答案】 否 0.88 在計算小車所受的合外力時未計入砝碼盤的重力 砝碼盤的重力 0.08N

【解析】（1）設小車的質量為，由圖和步驟B可知，對車；對砝碼和砝碼盤；在步驟D，對車，即。則用砝碼和砝碼盤的總重力代替小車受到的合力不需要條件，故不要求砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量。

（2）紙帶上每5個點選取一個計數點，則

小車的加速度

（3）圖線中F指砝碼盤中砝碼的重力，造成圖線不過坐標原點的一條最主要原因是在計算小車所受的合外力時未計入砝碼盤的重力。

該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是砝碼盤的重力，其大小由圖線與橫軸交點可得，砝碼盤的重力是0.08N。