题目内容

【题目】某实验小组在探究加速度与物体受力的关系实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示.已知小车质量M214.6 g,砝码盘质量m07.8 g,所使用的打点计时器交流电频率f50 Hz.其实验步骤是:

A.按图中所示安装好实验装置

B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车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.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,改变砝码盘中砝码的质量,重复BD步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.

回答下列问题:

(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?_____(”)

(2)实验中打出的其中一条纸带如图所示,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

0.88

1.44

1.84

2.38

2.89

他根据表中的数据画出aF图象.造成图线不过坐标原点的一条最主要原因______,从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是_____,其大小为_____

【答案】不需要 0.88 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 砝码盘的重力大小 0.084

【解析】

1)本实验是通过让小车的重力沿斜面向下的分力平衡砝码盘的拉力,再撤去砝码盘后由小车的重力沿斜面向下的分力提供加速度,所以不需要保证m远远小于M的关系;

2)由图可知,T=0.1;加速度的大小可由逐差法求得

3)图线不过原点,说明当外力为零时加速度不为零,由此可知原因在于在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力,由砝码的重力提供加速度大小ma=0.4×0.2146=0.084N

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