Question

（10分）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＝214.6 g，砝碼盤質量m₀＝7.8 g，所使用的打點計時器交流電頻率f＝50 Hz.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，由紙帶求得小車的加速度a；

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

回答下列問題：

(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)實驗中打出的一條紙帶如下圖所示，可求得小車的加速度a＝______m/s².（結果保留兩位小數）

(3)某同學將有關測量數據填入他所設計的表格中，如下表，

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
小車的加速度 a/(m·s－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(如左圖)．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________________________，其大小為  ________  ．

 

Answer 1

【答案】

（1）否(2)0.88(3)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 ,0.08 N (0.07～0.08均正確)

【解析】

試題分析：（1）B步驟中，小車勻速運動合力為0，即繩子拉力和小車摩擦力以及沿斜面向下的重力分力合力為0，所以去掉繩子后小車的合力即，質量即小車質量，砝碼和砝碼盤的總質量不會對實驗造成誤差。

（2）交流電頻率50Hz，即0.02s打一個點，計數點的時間為5個計時間隔即0.1s，根據，有，得

（3）小車的合力是砝碼和砝碼盤的總重力，而圖像中的合力只計入了砝碼重力所以不過原點。設砝碼盤重力則有與橫軸的截距即，大小為0.08N。

考點：“探究加速度與物體受力的關系”實驗