Question

【題目】某同學所在的實驗小組利用如圖1（甲）所示的實驗裝置探究“加速度與力、質量的關系”，打點計時器使用的交流電頻率f＝50Hz，當地的重力加速度為g。

（1）在實驗前必須平衡摩擦力，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，小車做_____運動；

（2）圖1（乙）是某同學在探究“小車加速度a與力F的關系”實驗中正確操作下獲得的一條紙帶，其中A、B、C、D、E每兩點之間還有4個點沒有標出。根據紙帶可求出計時器打B點時小車的速度大小為_____m/s，小車的加速度大小為_____m/s2；（結果均保留兩位有效數字）

（3）在題（2）實驗中，經過多次實驗，根據測得的多組數據畫出a﹣F關系圖象如圖2所示。此圖象的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是 _________。

A．軌道保持了水平狀態

B．小車與軌道之間存在摩擦

C．所用小車的質量太大

D．所掛砂及砂桶的總質量太大

（4）某同學在利用裝置甲探究“小車加速度a與小車質量M”的關系中，某次實驗測得的數據如表所示。根據這些數據在坐標圖3中描點并作出a﹣圖象，（___）從a﹣圖象求得合外力大小為_____N（計算結果保留兩位有效數字）。

a/ms﹣2	1.0	0.9	0.5	0.3	0.2
/kg﹣1	4.0	3.6	2.0	1.2	0.8

Answer 1

【答案】勻速直線 0.64 0.51 D 0.25

【解析】

(1)[1]在實驗前必須平衡摩擦力時，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，小車做勻速直線運動，這時摩擦力和重力沿斜面向下的分力平衡，繩子的拉力等于小車的合力；
(2)[2][3]每相鄰兩計數點之間還有4個點沒有標出，說明相鄰兩計數點之間的時間間隔：

T=5×0.02s=0.1s

B點時小車的速度：

用逐差法計算加速度：

(3)[4]a-F關系圖象如圖2所示AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是所掛砂及砂桶的總質量太大，不滿足小車和砝碼總的質量遠大于砂和桶總質量，故D正確，ABC錯誤，

(4)[5][6]根據描點法可得a﹣圖象，如下圖所示：

直線斜率表示合外力，直線過原點，選取離原點較遠的點的坐標（4.0，1.0）有：

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