Question

【题目】某实验小组在“探究加速度与物体的质量、受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图1所示．已知小车质量M=214．6g，打点计时器所使用的交流电频率f=50Hz．其实验步骤是：

A．按图中所示安装好实验装置；

B．利用垫块调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车（与纸带、细绳和砝码盘相连）能沿长木板向下做匀速运动；

C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；

D．将小车置于打点计时器旁（小车与纸带相连，但与细绳和砝码盘不相连）先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；

E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复A、B、C、D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度．

回答以下问题：

①按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?______（填“是”或“否”）．

②实验中打出的其中一条纸带如图2所示，由该纸带可求得小车的加速度a=______m/s2．

③某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表，

次数	1	2	3	4	5
砝码盘中砝码的重力F/N	0．10	0．20	0．29	0．39	0．49
小车的加速度a/（m·s－2）	0．88	1．44	1．84	2．38	2．89

他根据表中的数据画出a-F图象（如图3）．造成图线不过坐标原点的最主要原因是 ，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是 ，其大小是 ．（g取10m/s2）

Answer 1

【答案】（1）否（2）0．88

（3）在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力，砝码盘的重力，0．08N

【解析】

试题分析：（1）当小车匀速下滑时有：，

当取下细绳和砝码后，由于重力沿斜面向下的分力和摩擦力f不变，因此其合力为（m+m0）g，由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。

（2）在匀变速直线运动中连续相等的时间内的位移差为常数，即，

则有：

（3）造成图线不过坐标原点的最主要原因是在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力。

根据数学函数关系可知该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是砝码盘的重力大小。等于0．08N。