Question

【题目】某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下图的实验方案，其实验装置如图所示。已知小车质量M=214.6g，砝码盘质量m0=7.8g，所使用的打点计时器交流电频率f=50Hz。其实验步骤是：

A．按图中所示安装好实验装置；

B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；

C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；

D．将小车置于打点计时器旁，先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；

E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复B~D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度。

回答下列问题：

(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？___________（填“是”或“否”）。

(2)实验中打出的其中一条纸带如下图所示，由该纸带可求得小车的加速度a=___________m/s2（保留两位有效数字）。

(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表∶

次数	1	2	3	4	5
砝码盘中砝码的重力F/N	0.10	0.20	0.29	0.39	0.49
小车的加速度a/（m·s-2）	0.88	1.44	1.84	2.38	2.89

他根据表中的数据画出a—F图像，如图所示，造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是（____）

A.摩擦力平衡不足 B.摩擦力平衡过度

C.未考虑砝码盘质量的因素 D.砝码和砝码盘的总质量过大

Answer 1

【答案】否 C

【解析】

(1)[1]小车匀速运动时，根据平衡条件可知

当取下细绳和砝码盘后，小车沿斜面向下加速运动，重力沿斜面向下的分力和沿斜面向上的大小均不变，所以小车所受合外力为

所以实验中不要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，即否。

(2)[2]由纸带可知，相邻计数点的时间T=0.1s，根据逐差法

解得加速度

(3)[3]根据图像可知，在时，小车加速度不为零，说明此时小车所受合外力不为0，这说明在计算小车所受合外力时未计入砝码盘的重力，故C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。