Question

【題目】某同學用如圖所示的裝置探究小車加速度與合外力的關系。圖中小車A左端連接一紙帶并穿過打點計時器B的限位孔，右端用一輕繩繞過滑輪系于拉力傳感器C的下端，A、B置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上。不計繩與滑輪的摩擦及滑輪的質量。實驗時，先接通電源再釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點。該同學在保證小車A質量不變的情況下，通過改變P的質量來改變小車A所受的外力，由傳感器和紙帶測得的拉力F和加速度a數據如下表所示。

次數	1	2	3	4	5
F/N	0.10	0.18	0.26	0.30	0.40
a/(m·s)-2	0.08	0.22	0.37	__▲__	0.59

（1）第4次實驗得到的紙帶如圖所示，O、A、B、C和D是紙帶上的五個計數點，每兩個相鄰點間有四個點沒有畫出，A、B、C、D四點到O點的距離如圖所示。打點計時器電源頻率為50Hz。根據紙帶上數據計算出加速度為___m/s2。

（2）在實驗中，___（選填“需要”或“不需要”）滿足重物P的質量遠小于小車的質量。

（3）根據表中數據，在圖示坐標系中作出小車加速度a與力F的關系圖象。

（____________）

（4）根據圖象推測，實驗操作中重要的疏漏是__________________。

Answer 1

【答案】0.43 不需要 沒有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不足

【解析】

試題利用逐差法求加速度，（BD-OB）=a（2T）2，T=0.1s，解得a="0.43" m/s2。實驗中輕繩對小車的拉力大小等于C處傳感器的拉力大小，不需要滿足重物P的質量遠小于小車A的質量。通過數據作圖，斜線與橫軸有截距，表示未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。