Question

在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：
（1）将实验器材组装如图1所示．请你指出该装置中的错误或不妥之处：
①

电源电压应为4～6V

；②

小车未靠近打点计时器

；③

没有平衡摩擦力

（2）改正实验装置后，该同学顺利完成了实验．在实验中保持小车质量不变，改变沙桶的质量，测得小车所受绳子的拉力F和加速度a的数据如下表：

F/N	0.21	0.30	0.40	0.49	0.60
a/（m/s-2）	0.10	0.21	0.29	0.41	0.49

1根据测得的数据，在图2中作出a～F图象；
   ②由图1可知，小．车与长木板之间的最大静摩擦力大小为

0.10

N．
（3）打出的某一条纸带，A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点，如图3，相邻计数点间还有四个点未标出．利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=

0.50

m/s²，A点的速度v_A=

0.095

m/s．

Answer 1

分析：（1）电磁打点计时器使用的是低压交流电源，而不是220V交流电源．接通电源前，小车应紧靠打点计时器，而在该图中小车初始位置离打点计时器太远．另外该实验需要平衡摩擦力，使得小车所受合外力等于绳子的拉力；
（2）根据表格数据描点作图，由于未平衡摩擦力，a-F图象上与F轴的交点即为最大静摩擦力大小；
（3）利用xm-xn=(m-n)aT2可求加速度，然后利用x=v0t+

1

2

at2可求A点速度．

解答：解：（1）电磁打点计时器使用的是低压交流电源，而不是220V交流电源．接通电源前，小车应紧靠打点计时器，而在该图中小车初始位置离打点计时器太远．另外该实验需要平衡摩擦力，使得小车所受合外力等于绳子的拉力；
（2）根据表格数据描点作图如图所示：

由于未平衡摩擦力，a-F图象上与F轴的交点即为最大静摩擦力大小，由图象可得f_m=F₀=0.1N
（3）相邻计数点间还有四个点未标出，故两计数点之间时间间隔T=0.1s
由公式xm-xn=(m-n)aT2得
小车的加速度为a=

x5-x1

4T2

=

0.0320-0.0120

4×0．12

m/s2=0.50m/s2
由公式x=v0t+

1

2

at2得：
A点的速度vA=

x1- 1 2 aT2

T

=

0.0120- 1 2 ×0.50×0．12

0.1

m/s=0.095m/s
故答案为：（1）①电源电压应为4～6V ②小车未靠近打点计时器 ③没有平衡摩擦力
（2）①如图所示，②0.10   （3）0.50      0.095

点评：解决本题的关键掌握探究“加速度与力、质量的关系”实验方法、步骤．以及会用逐差法求加速度，会用图象分析实验数据等．