Question

【题目】某同学设计了一个探究保持物体所受的合外力不变，加速度a与物体质量m关系的实验，图甲为实验装置简图。设沙和沙桶的总质量为m,改变小车的质量M,研究小车的加速度a和质量M之间的关系。在平衡了摩擦力之后，打点计时器打出的某一条纸带如图乙所示，若打点计时器所用的交流电的频率为f,试解答下列问题：

（1）该实验中小车所受的合外力F一定________(填“大于”、“等于”或“小于”)沙和沙桶的总重力mg。

（2）该实验可用图象法处理数据，应作a和________(填“M”或“”)的图象进行分析研究。

（3）根据图乙纸带的数据计算小车的加速度时，为了减少实验误差，一般采用________来处理数据。该方法是把所有的实验数据都用上，从而减少实验误差。

（4）若实验中测得的加速度大小为a0,结合给定的纸带数据，可算出交流电的源率为f=_____。

Answer 1

【答案】 小于 逐差法

【解析】（1）平衡了小车的摩擦力之后，设绳子的拉力为T，由和解得： ， 。故小车所受的合外力F等于，小于。

（2）如果满足时，可以把沙和沙桶的总重量当成是小车所受的合外力。要用图象法处理数据研究a-M之间的关系，最好要作线性图象，故由可得，当T恒定时，a和1/M在理论上是线性关系，故应作a-的图象。

（3、4）根据纸带数据求加速度时，为了减少误差，充分利用已有数据，应该采用逐差法求解加速度，如纸带的数据，应用公式求解加速度，这样就把每个数据都利用起来了从而减少实验误差。由， ，可得。