Question

一兴趣小组用如图1所示的“研究匀变速直线运动”的实验装置“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”．
（1）这个实验用钩码受到的重力大小代替轻绳拉力大小，并以轻绳的拉力作为小车所受到的合外力．为此，采取了下列措施，其中必要的是

 

A．尽量使钩码的质量远大于小车的质量
B．尽量使钩码的质量远小于小车的质量
C．适当垫高长木板有滑轮的一端
D．适当垫高长木板固定有打点计时器的一端
（2）如图是某同学在实验中得到的符合实验要求的一条纸带，图中相邻两点时间间隔均为0.1s，测得的结果如图2所示，则实验中小车的加速度a=

 

m/s²（结果保留三位有效数字）．

Answer 1

分析：（1）要绳子拉力等于小车所受的合外力，故重力沿斜面的分力平衡小车所受的滑动摩擦力，故应该适当垫高长木板固定有打点计时器的一端．
（2）作匀变速直线运动的物体在连续相等的时间内通过的位移差等于恒量即△x=aT²，故有（x_BC+x_CD）-（x_OA+x_AB）=4aT²

解答：解：（1）我们认为绳子拉力等于小车所受的合外力，故小车所受重力，支持力和摩擦力的合力等于零，即重力沿斜面的分力平衡小车所受的滑动摩擦力，故应该适当垫高长木板固定有打点计时器的一端，故D正确．
根据牛顿第二定律以小车位研究对象可得F_T=Ma
以钩码为研究对象可得mg-F_T=ma
解得F_T=

M

M+m

mg，要

M

M+m

mg=mg，则M≈M+m，故M＞＞m，故应该尽量使钩码的质量远小于小车的质量，所以B正确．
故选BD．
（2）作匀变速直线运动的物体在连续相等的时间内通过的位移差等于恒量即△x=aT²，
故有（x_BC+x_CD）-（x_OA+x_AB）=4aT²
解得物体的加速度a=

(3.95+4.36)×10-2-(3.18+3.56)×10-2

4×0．12

=0.393m/s²
故答案为：（1）BD  （2）0.393

点评：只有掌握了实验的基本规律和原理，才能以不变应万变，才能顺利解决所有的相关题目．