Question

【題目】某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關系”實驗中，設計出如下的實驗方案，其實驗裝置如圖所示．已知小車質量M＝214.6 g，砝碼盤質量m0＝7.8 g，所使用的打點計時器交流電頻率f＝50 Hz.其實驗步驟是：

A．按圖中所示安裝好實驗裝置

B．調節長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動

C．取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質量m

D．先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a

E．重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼的質量，重復B－D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度．

回答下列問題：

(1)按上述方案做實驗，是否要求砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量？_____(填“是”或“否”)．

(2)實驗中打出的其中一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a＝____ m/s2.

(3)某同學將有關測量數據填入他所設計的表格中，如下表，

次數	1	2	3	4	5
砝碼盤中砝碼的重力F/N	0.10	0.20	0.29	0.39	0.49
小車的加速度	0.88	1.44	1.84	2.38	2.89

他根據表中的數據畫出a－F圖象．造成圖線不過坐標原點的一條最主要原因______，從該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是_____，其大小為_____．

Answer 1

【答案】不需要 0.88 在計算小車所受的合外力時未計入砝碼盤的重力、砝碼盤的重力 砝碼盤的重力大小 0.084

【解析】

（1）本實驗是通過讓小車的重力沿斜面向下的分力平衡砝碼盤的拉力，再撤去砝碼盤后由小車的重力沿斜面向下的分力提供加速度，所以不需要保證m遠遠小于M的關系；

（2）由圖可知，T=0.1；加速度的大小可由逐差法求得

（3）圖線不過原點，說明當外力為零時加速度不為零，由此可知原因在于在計算小車所受的合外力時未計入砝碼盤的重力，由砝碼的重力提供加速度大小ma=0.4×0.2146=0.084N