Question

【題目】某同學設計了一個探究保持物體所受的合外力不變，加速度a與物體質量m關系的實驗，圖甲為實驗裝置簡圖。設沙和沙桶的總質量為m,改變小車的質量M,研究小車的加速度a和質量M之間的關系。在平衡了摩擦力之后，打點計時器打出的某一條紙帶如圖乙所示，若打點計時器所用的交流電的頻率為f,試解答下列問題：

（1）該實驗中小車所受的合外力F一定________(填“大于”、“等于”或“小于”)沙和沙桶的總重力mg。

（2）該實驗可用圖象法處理數據，應作a和________(填“M”或“”)的圖象進行分析研究。

（3）根據圖乙紙帶的數據計算小車的加速度時，為了減少實驗誤差，一般采用________來處理數據。該方法是把所有的實驗數據都用上，從而減少實驗誤差。

（4）若實驗中測得的加速度大小為a0,結合給定的紙帶數據，可算出交流電的源率為f=_____。

Answer 1

【答案】 小于 逐差法

【解析】（1）平衡了小車的摩擦力之后，設繩子的拉力為T，由和解得： ， 。故小車所受的合外力F等于，小于。

（2）如果滿足時，可以把沙和沙桶的總重量當成是小車所受的合外力。要用圖象法處理數據研究a-M之間的關系，最好要作線性圖象，故由可得，當T恒定時，a和1/M在理論上是線性關系，故應作a-的圖象。

（3、4）根據紙帶數據求加速度時，為了減少誤差，充分利用已有數據，應該采用逐差法求解加速度，如紙帶的數據，應用公式求解加速度，這樣就把每個數據都利用起來了從而減少實驗誤差。由， ，可得。