Question

【題目】某同學用如圖所示的實驗裝置“探究加速度與物體受力、物體質量的關系”。

（1）該同學在實驗前準備了圖甲所示的實驗裝置及下列輔助器材：

A. 交流電源、導線

B. 天平（含配套砝碼）

C. 秒表

D. 刻度尺

E. 細線、砂和小桶

其中不必要的器材是_________（填代號）。

（2）打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況。圖乙為實驗中打出的一條紙帶，其中1、2、3、4為依次選中的計數點。已知打點計時器打點的時間間隔為0.02 s。分析此條紙帶可知：相鄰計數點間的時間間隔是_________s，計數點2對應的小車的瞬時速度大小為________m／s，小車的加速度大小為_______m／s2。

（3）在探究“質量一定，加速度a與合外力F的關系”時，某同學根據實驗數據做出了如圖丙所示的a—F圖像，其中圖線不過原點的原因是_____________________，圖線在末端彎曲的原因是__________________。

Answer 1

【答案】 （1）C （2）0.1 0.64 6.4 （3）平衡摩擦力過度 沒有滿足砂和小桶的總質量遠小于小車的總質量的條件

【解析】（1）因打點計時器能記錄時間，則不需秒表，故選C.

（2）打點計時器使用交流電源的頻率是50Hz，打點計時器的打點周期是0.02s．由于每相鄰兩個計數點間還有4個點，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大小．v2==0.64 m/s
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得： ．

（3）由圖丙所示圖象可知小車的拉力為0時，小車的加速度大于0，說明合外力大于0，說明平衡摩擦力過度，即木板與水平面的夾角太大；

該實驗中當小車的質量遠大于砂和砂桶的質量太大時，才能近似認為細線對小車的拉力大小等于砂和砂桶的總重力大小，隨著F的增大，即砂和砂桶的質量增大，逐漸地砂和砂桶的質量不再滿足小車質量遠大于砂和砂桶的質量，因此會出現較大誤差，圖象會產生偏折現象．