Question

【题目】某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图1所示.已知小车质量M=400g,砝码盘质量M0=10g,所使用的打点计时器交流电频率f=50Hz.其实验步骤是:

A.按图中所示安装好实验装置;

B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;

C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;

D.再接通电源,然后放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;

E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,调节垫块的位置,改变倾角,重复B-D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.

回答下列问题:（g=10m/s2）

(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?_______(填“是”或“否”).

(2)实验中打出的其中一条纸带如图2,由该纸带可求得小车的加速度a= ______m/s2.此时砝码盘中所加砝码质量为________ g(本题结果保留两位有效数字)

Answer 1

【答案】 (1)否 (2)2.5 90

【解析】（1）当物体小车匀速下滑时有： ，当取下细绳和砝码盘后，由于重力沿斜面向下的分力Mgsinθ和摩擦力f不变，因此其合外力为（m+m0）g，由此可知该实验中不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。

（2）在匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数2.49cm，可知最后的一组误差较大，根据： ，可得： ，此时小车的加速度为： ，代入数据得：m=0.090kg=90g。