Question

“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置如图所示．图中小车的质量为m₁，纸带穿过固定的电火花打点计时器与小车连接，长木板水平放置，其一端带有定滑轮．小车与竖直悬挂的测力计通过细绳相连，动滑轮下悬挂重物，重物的质量用m₂表示．不计绳子、滑轮的质量及滑轮的摩擦，已知重力加速度为g．
（1）电火花打点计时器所使用的电源电压是

 

V．
（2）下列说法正确的是

 

．
A．实验时必须先平衡小车受到的摩擦力
B．实验中m₂应远小于m₁
C．实验中，无论m₂取何值，小车受到的合外力大小总等于测力计相应的读数
D．实验中，无论m₂取何值，测力计相应的读数始终为

1

2

m₂g．

Answer 1

分析：（1）电火花打点计时器使用220V交流电．
（2）该实验必须要平衡摩擦力．
由于该实验的连接方式，小车是在绳的拉力下加速运动，故不要求重物质量远小于小车质量．
由实验方案的连接方式，可知测力计示数总等于小车受到的拉力．
由牛顿第二定律可判定D．

解答：解：
（1）电火花打点计时器使用220V交流电．
（2）A、该实验首先必须要平衡摩擦力，故A正确．
B、由于该实验的连接方式，重物和小车不具有共同的加速度，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求重物质量远小于小车质量，故B错误．
C、由实验方案的连接方式，绳一端连接小车，一端连接测力计，可知测力计示数总等于小车受到的拉力，故C正确．
D、由于重物向下加速度运动，由牛顿第二定律：m₂g-2F=m₂a，解得：F=

m2g-m2a

2

，故D错误．
故选：AC
故答案为：
（1）交流220V．
（2）AC．

点评：本题第2问B为易错选项，这个是课本参考实验的改进版，用这种方法可以准确得到小车受到的合外力，而不需要用重物的重力来近似代替，是一个比课本参考方案更好的办法，题目价值很高．