Question

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力 F及质量m关系的实验，图（甲）为实验装置简图．打点计时器每隔0.02s打一个点，纸带上每两个打印点取一个计数点．
（1）图（乙）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

 

m/s²．（保留二位有效数字）
（2）有一位同学通过实验测量作出了图（丙）中的A图线，另一位同学通过实验测出了如图（丙）中的B图线．试分析
①A图线上部弯曲的原因是

 

；
②B图线在纵轴上有截距的原因是

 

．

Answer 1

分析：运用匀变速直线运动的公式△x=at²去求解加速度．
实验问题需要结合物理规律去解决．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．
根据该实验实验误差产生的原因即可正确解答．

解答：解：（1）相邻计数点之间还有1个点，说明相邻的两个计数点时间间隔为0.04s
运用匀变速直线运动的公式△x=at²
a=

xBC-xAB

T2

=

0.0670-0.0619

(0.04)2

=3.2m/s²；
（2）①设物体的加速度为a，绳子拉力为F，以钩码为研究对象得：
   mg-F=ma
以小车为研究对象F=Ma
解得：a=

mg

M+m

故：F=Ma=

mg

1+ m M

要物体M的加速度a正比于物体所受的合外力mg．
则

m

M

为0，即不随m的增大而变化，所以必有m＜＜M，
如果不满足m＜＜M时，随m的增大物体的加速度a逐渐减小．故图象弯曲的原因是：未满足钩码质量远小于小车的质量．
②B图纵轴的截距大于0，说明在无拉力的情况下物体的加速度大于0，即在平衡摩擦力时，长木板倾角过大．
故选D．
故答案为：（1）3.2；（2）①未满足钩码质量远小于小车的质量；②平衡摩擦力时，长木板倾角过大

点评：能够知道相邻的计数点之间的时间间隔．要注意单位的换算．
解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清．