Question

某同学为探究“加速度与物体受力的关系”，设计了如图所示的实验装置：把一端带滑轮的木板平放在水平桌面上，将力传感器固定在小车上，用来测量绳对小车的拉力；小车的加速度由打点计时器打出的纸带测出，已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50Hz．

（1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是

 

．
A．本次实验中应保持小车和传感器总质量不变．
B．为消除小车与木板之间摩擦力的影响，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂沙桶的情况下使小车能够静止在木板上．
C．本实验必须满足细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量．
（2）如图乙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，量出相邻的计数点之间的距离分别为S_AB=4.12cm、S_AC=8.67cm、S_AD=13.65cm、S_AE=19.04cm、S_AF=24.85cm、S_AG=31.09cm．则小车的加速度a=

 

m/s²（结果保留2位有效数字）．

Answer 1

分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．纸带实验中，纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的加速度．

解答：解：（1）A、该实验采用了“控制变量法”，因此要探究质量和物体受力的关系，需要控制研究对象的质量不变，即本次实验中应保持小车和传感器总质量不变，故A正确．
B、为消除小车与木板之间摩擦力的影响，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂沙桶的情况下使小车能够在木板上匀速运动．故B错误．
C、该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量．故C错误．
故选：A．
（2）相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，所以两相邻的计数点之间的时间间隔为T=0.1s
根据△x=aT²，有：
a=

sFG+sEF+sDE-sCD-sBC-sAB

9T2

=

0.0624+0.581+0.0539-0.0498-0.0455-0.0412

9×0.01

m/s²=0.42m/s²    
故答案为：（1）A；（2）0.42．

点评：对于纸带的问题，我们要熟悉匀变速直线运动的特点和一些规律，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．