Question

【題目】某實驗小組利用如圖所示的裝置進行“探究加速度與合外力的關系”的實驗。

（1）在實驗中必須平衡摩擦力，方法是_______平衡摩擦力，當小車勻速直線運動時，摩擦力恰好被平衡。

（2）為了減小誤差，在平衡摩擦力后，每次實驗必須通過改變鉤碼的個數來改變小車所受合外力，獲取多組數據。若小車質量為400g，實驗中每次所用的鉤碼總質量范圍應選________組會比較合理。（填選項前的字母）

A．200g～400g B．10g～40g C．1000g～2000g

（3）實驗中打點計時器所使用的是交流電源 ，頻率為50Hz，圖中給出的是實驗中獲取的紙帶的一部分：1、2、3、4、5是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個打點未標出，由該紙帶可求得小車的加速度=_______m/s2。（此空保留三位有效數字）。

（4）改變鉤碼的個數重復實驗，得到加速度與合外力F的關系如圖所示，分析線段OA，可得出實驗的結論是___________

Answer 1

【答案】 （1）將木版墊高適當一個傾角 （2）B （3）1.07（1.05-1.11） （4）在誤差允許的范圍內，質量一定時，物體的加速度與力成正比

【解析】（1）通過將木版墊高適當一個傾角，使小車的重力沿斜面的分力與小車的滑動摩擦力相等，則小車做勻速直線運動，摩擦力恰好被平衡．
（2）本實驗要求鉤碼的質量遠小于小車的質量，因此要求實驗中每次所用的鉤碼總質量范圍要小，故AC錯誤，B正確．故選B．
（3）打點計時器，使用交流電源．根據交流電的頻率50Hz，則點與點時間間隔為0.02s，因每相鄰兩計數點間還有4個打點未標出，所以每兩個計數點間的時間間隔是0.02×5s=0.1s；
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： ．
（4）隨著所加砝碼個數的增加，砝碼的質量不再遠小于小車質量，因此圖線發生偏折，開始時，砝碼質量遠小于小車質量，滿足實驗條件，根據圖象可知，在質量不變的條件下，物體的加速度與合外力成正比．