Question

【题目】“探究加速度与力的关系”的实验装置如图甲所示．

(1)实验的五个步骤如下：

a．将纸带穿过打点计时器并将一端固定在小车上；

b．把细线的一端固定在小车上，另一端通过定滑轮与小桶相连；

c．平衡摩擦力，让小车做匀速直线运动；

d．接通电源后释放小车，小车在细线拉动下运动，测出小桶（和沙）的重力mg，作为细线对小车的拉力F，利用纸带测量出小车的加速度a；

e．更换纸带，改变小桶内沙的质量，重复步骤d的操作．

按照实验原理，这五个步骤的先后顺序应该为：________（将序号排序）

(2)实验中打出的某一条纸带如图乙所示．相邻计数点间的时间间隔是0.1 s，由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2．

(3)利用测得的数据，可得到小车质量M一定时，运动的加速度a和所受拉力F（F=mg，m为沙和小桶质量，g为重力加速度）的关系图象（如图丙所示）．拉力F较大时，a-F图线明显弯曲，产生误差．若不断增加沙桶中沙的质量，a-F图象中各点连成的曲线将不断延伸，那么加速度a的趋向值为_______（用题中出现物理量表示）． 为避免上述误差可采取的措施是________：

A．每次增加桶内沙子的质量时，增幅小一点

B．测小车的加速度时，利用速度传感器代替纸带和打点计时器

C．将无线力传感器捆绑在小车上，再将细线连在力传感器上，用力传感器读数代替沙和小桶的重力

D．在增加桶内沙子质量的同时，在小车上增加砝码，确保沙和小桶的总质量始终远小于小车和砝码的总质量

Answer 1

【答案】acbde；1.46；g；C

【解析】

（1）按照实验原理，这五个步骤的先后顺序应该为：acbde；

（2）根据x=aT2可知

（3）因为沙和沙桶的重力在这个实验中充当小车所收到的合外力，当沙和沙桶的重力非常大时，它将带动小车近似做加速度为g 的运动．随着钩码的数量增大到一定程度时a-F图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是所挂钩码的总质量太大，而我们把用钩码所受重力作为小车所受的拉力，所以消除此误差可采取的简便且有效的措施应该测量出小车所受的拉力，即在钩码与细绳之间放置一力传感器，得到力F的数值，在作出小车运动的加速度a和力传感器读数F的关系图象，故选C．