Question

某實驗小組利用如圖1所示的裝置進行“探究加速度與合外力的關系”的實驗．

（1）在實驗中必須平衡摩擦力，以小車所受重力的下滑力平衡摩擦力，當小車做

勻速

運動時，摩擦力恰好被平衡
（2）為了減小誤差，在平衡摩擦力后，每次實驗必須通過改變鉤碼的個數來改變小車所受合外力，獲取多組數據．若小車質量為400g，實驗中每次所用的鉤碼總質量范圍應選

A

組會比較合理．（填選項前的字母）
A．10g～40g      B．200g～400g       C．1000g～2000g
（3）實驗中打點計時器所使用的是

交流

 （交流、直流）電源 頻率為50Hz，圖2中給出的是實驗中獲取的紙帶的一部分：1、2、3、4、5是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個打點未標出每兩個計數點間的時間間隔是

0.1

s，由該紙帶可求得小車的加速度a=

1.07

m/s²．（前兩空各1分，最后一空2分）

Answer 1

分析：（1）本實驗為使小車所受合外力等于細線的拉力，必須平衡摩擦力，以小車的重力沿軌道的分力平衡軌道對小車的摩擦力，平衡摩擦力時，當小車做勻速運動時，摩擦力即被平衡．
（2）本實驗要求鉤碼的質量遠小于小車的質量，據此可正確解答．
（3）打點計時器所使用的是交流電源．電源的頻率為50Hz時，每隔0.02s打一個點．根據逐差法可求出加速度的數值．

解答：解：（1）平衡摩擦力時，當小車做勻速運動時，軌道對小車的摩擦力被小車的重力沿軌道的分力平衡．
（2）本實驗要求鉤碼的質量遠小于小車的質量，因此要求實驗中每次所用的鉤碼總質量范圍要小，故BC錯誤，A正確．
故選：A．
（3）打點計時器所使用的是交流電源．電源的頻率為50Hz時，每隔0.02s打一個點．因每相鄰兩計數點間還有4個打點未標出，所以每兩個計數點間的時間間隔是：T=5×0.02s=0.1s
由題意可知：a₁=

s3-s1

2T2

 ①
           a₂=

s4-s2

2T2

②
則得加速度 a=

a1+a2

2

 ③
聯立得：a=

(s3+s4)-(s1+s2)

4T2

代入解得，a=1.07m/s²
故答案為：（1）勻速；（2）A；（3）交流，0.1，1.07．

點評：對該實驗要明確實驗原理，懂得控制實驗的條件：小車質量遠大于砝碼質量．能運用逐差法處理紙帶，求出加速度．