Question

【题目】某同学用如图1所示的装置探究小车加速度与合外力的关系。小车A 左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔，右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C（可直接测得绳中拉力）的下端，A、B置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上。不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。实验时，先接通电源再释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点该同学在保证小车A质量不变的情况下，通过改变P的质量来改变小车A所受的外力，由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表。

次数	1	2	3	4	5
F/N	0.10	0.18	0.26	0.30	0.40
a/（ms﹣2）	0.080	0.22	0.37	0.43	0.59

（1）打点计时器应使用_____电源（选填“直流”或“交流”）

（2）在实验中，_____（选填“需要”或“不需要”）满足重物P的质量远小于小车A的质量。

（3）根据表中数据，在图示坐标系中做出小车加速度a与力F的关系图象_______。

（4）根据所作的图象2推测，实验操作中重要的疏漏是_____。

Answer 1

【答案】（1）交流 （2）不需要 （3）；平衡摩擦力

【解析】

了解打点计时器的原理和具体使用，尤其是在具体实验中的操作细节要明确。因为绳子拉小车的力可以由拉力传感器直接测量出来，故不需要满足重物P的质量远小于小车的质量。采用描点法作图，绘出一条倾斜的直线。

（1）打点计时器应使用交流电源。
（2）因为绳子拉小车的力可以由拉力传感器直接测量出来，故不需要满足重物P的质量远小于小车的质量。
（3）运用描点，拟合直线法，描绘的a-F图线如下图所示。

（4）从上图中发现直线没过原点，当F≤0.04N时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消了。该同学实验操作中遗漏了平衡摩擦力这个步骤。所以原因是没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够。