题目内容
3．某实验小组利用如图（1）所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验．
（1）为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据．若小车质量为400g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选A组会比较合理．（填选项前的字母）
A．10g～40g B．200g～400g C．1000g～2000g
（2）实验中打点计时器所使用的电源频率为50Hz，图（2）中给出的是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出，由该纸带可求得小车的加速度a=1.11m/s2．（结果保留3位有效数字）
（3）改变钩码的个数重复实验，得到加速度a与合外力F的关系如图（3）所示，分析线段OA段，可得出实验的结论是误差允许的范围内，质量不变的条件下，加速度与合外力成正比．．
分析 （1）本实验要求钩码的质量远小于小车的质量，据此可正确解答．
（2）打点计时器使用交流电，通过点与点时间间隔可求出两个计数点间的时间，再根据逐差法可求出加速度的数值．
（3）根据实验目的可得出实验结论，在忽略误差的前提下，质量不变时，物体的加速度与所受合外力成正比．
解答 解：（1）本实验要求钩码的质量远小于小车的质量，因此要求实验中每次所用的钩码总质量范围要小，故BC错误，A正确．
故选：A
（2）打点计时器，使用交流电源．
根据交流电的频率50Hz，则点与点时间间隔为0.02s，因每相邻两计数点间还有4个打点未标出，所以每两个计数点间的时间间隔是0.02×5s=0.1s；
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{0.0478+0.0365-0.0255-0.0144}{{（2×0.1）}^{2}}$=1.11m/s2．
故答案为：1.07．
（3）随着所加砝码个数的增加，砝码的质量不再远小于小车质量，因此图线发生偏折，开始时，砝码质量远小于小车质量，满足实验条件，
根据图象可知，误差允许的范围内，质量不变的条件下，加速度与合外力成正比．
故答案为：（1）A （2）1.11
（3）误差允许的范围内，质量不变的条件下，加速度与合外力成正比．
点评 明确实验原理以及具体的操作细节，加强动手实验，同时加强基本运动学规律在物理实验中的应用．
对该实验要明确实验原理，尤其是正确理解该实验要满足的条件：小车质量远大于砝码质量．
练习册系列答案
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