Question

“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示．

（1）打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁式打点计时器和电火花计时器，使用的都是

交流电

（填“直流电”或“交流电”），它们是每隔

0.02

s打一个点．
（2）下列说法正确的是

D

．
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．本实验砝码及砝码盘B的质量应远大于小车A的质量
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-

1

mA

图象
（3）某同学在实验中．打出的一条纸带如图所示，他选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点没有标出，其中s₁=7.06cm、s₂=7.68cm、s₃=8.30cm、s₄=8.92cm，纸带加速度的大小是

0.62

m/s²．

（4）某同学将长木板右端适当垫高，其目的是

平衡摩擦力

．但他把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大．用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力．他绘出的a-F关系图象是

C

Answer 1

分析：（1）打点计时器是使用交流电的计时仪器，打点时间间隔等于交流电的周期．
（2）A、实验前要平衡摩擦力，每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力；
B、实验时应先接通电源，然后再释放小车；
C、在砝码及砝码盘B的质量远小于小车A的质量时，小车受到的拉力近似等于砝码及砝码盘受到的重力；
D、应用图象法处理加速度与质量关系实验数据时，为了直观，应作a-

1

mA

图象；
（3）做匀变速运动的物体在相邻的相等时间间隔内的位移之差等于定值at²，据此可以求出纸带的加速度．
（4）实验前需要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，如果木板垫起的太高，过平衡摩擦力，小车重力平行于木板方向的分力大于小车受到的摩擦力，在不施加拉力时，小车已经有加速度，a-F图象不过坐标原点，在a轴上有截距．

解答：解：（1）打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁式打点计时器和电火花计时器，使用的都是 交流电，它们是每隔T=

1

f

=0.02s打一个点．
（2）A、实验前要平衡摩擦力，每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故A错误；
B、实验时应先接通电源，然后再释放小车，故B错误；
C、在砝码及砝码盘B的质量远小于小车A的质量时，小车受到的拉力近似等于砝码及砝码盘受到的重力，故C错误；
D、应用图象法处理加速度与质量关系实验数据时，为了直观，应作a-

1

mA

图象，故D正确；
故选D．
（3）计数点间的时间间隔t=0.02×5=0.1s，纸带（小车）做匀变速运动，由△x=at²可知，纸带加速度
a=

a1+a2

2

=

s3-s1+s4-s2

4t2

=

0.0830m-0.0706m+0.0892m-0.0768m

4×(0.1s)2

≈0.62m/s²．
（4）将长木板右端适当垫高，其目的是平衡摩擦力；把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大，小车所受重力平行于木板的分力大于小车受到的摩擦力，小车受到的合力大于细线的拉力，在小车不受力时，小车已经具有一定的加速度，a-F图象不过原点，在a轴上有截距，因此他绘出的a-F关系图象是C．
故答案为：（1）交流电；0.02；（2）D；（3）0.62；（4）平衡摩擦力；C．

点评：要知道验证牛顿第二定律实验的注意事项，要会处理实验数据，能根据打出的纸带求出物体的加速度、物体的瞬时速度．要掌握应用图象法处理实验数据的方法．