Question

在探究加速度与物体质量、物体受力的关系实验中，实验装置如图乙所示：一木块放在水平光滑长木板上，左侧拴有一不可伸长的细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，重物的质量为m．木块右侧与穿过打点计时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左做匀加速运动．图甲给出了打点计时器在纸带上打出的一些连续的点，它们之间的距离分别为S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆，打点计时器所用交流电周期为T．根据给以上数据求：

（1）木块的加速度a．
（2）细线对木块的拉力T
（3）为了减少误差，你认为应采取什么措施？．

Answer 1

分析：（1）注意为了减小实验误差，应采用逐差法求木块的加速度．
（2）对重物进行受力分析，根据牛顿第二定律求解
（3）可以先平衡摩擦力减小误差，使木块的质量应远大于重物的质量；

解答：解：（1）为了减小偶然误差，采用逐差法处理数据，有：
S₆-S₃=3a₁T²             ①
S₅-S₂=3a₂T²             ②
S₄-S₁=3a₃T²             ③
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值
得：a=

1

3

（a₁+a₂+a₃）
解得：a=

S4+S5+S6-(S1+S2+S3)

9T2

．
（2）对重物进行受力分析，重物受重力和绳子拉力，
根据牛顿第二定律得T-mg=ma
T=mg-m

(S4+S5+S6)-(S1+S3+S3)

9T2

（3）实验前将木板右端稍垫高，直至木块在细线未挂上重物时能沿木板匀速下滑，以便平衡摩擦力，木块的质量应远大于重物的质量，这样可以认为重物的重力等于绳子的拉力．
答：（1）木块的加速度a=

S4+S5+S6-(S1+S2+S3)

9T2

．
（2）细线对木块的拉力T=mg-m

(S4+S5+S6)-(S1+S3+S3)

9T2

（3）①实验前将木板右端稍垫高，直至木块在细线未挂上重物时能沿木板匀速下滑 ②木块的质量应远大于重物的质量．

点评：本题考查了探究加速度与物体质量，物体受力的关系，注意该实验成立的条件以及数据处理方法．