Question

10．某实验小组利用如图所示装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验

（1）在实验中必须将长木板右端垫高，目的是平衡摩擦力，当不挂钩码小车能匀速运动时，表明已调好．
（2）为了减少误差，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     D．以上均不合理
（3）图中给出的是实验中获得的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每两个相邻计数点间还有4个点未标出，每两个相邻计数点间的时间间隔是0.1s，由该纸带可求得计数点4对应的瞬时速度v₄=0.42m/s（计算结果保留两位有效数字，打点计时器的电源频率为50Hz．）

Answer 1

分析 （1）通过倾斜木板，由力的分解结合平行四边形定则，即可求解；
（2）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．
（3）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．

解答 解：（1）通过倾斜木板，使小车的重力沿斜面的分力与小车的滑动摩擦力相等，则小车做匀速直线运动，即平衡摩擦力；
（2）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．
（3）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；
4点对应的速度v₄=$\frac{0.0366+0.0476}{0.2}$=0.42m/s；
故答案为：（1）平衡摩擦力；（2）A；（3）0.1；0.42．

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．