Question

某實(shí)驗(yàn)小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)出如下的實(shí)驗(yàn)方案，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．已知小車質(zhì)量M＝214.6 g，砝碼盤質(zhì)量m₀＝7.8 g，所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率f＝50 Hz.其實(shí)驗(yàn)步驟是：

A．按圖中所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；

B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)；

C．取下細(xì)繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m；

D．先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a；

E．重新掛上細(xì)繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)B－D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度．

回答下列問題：

(1)按上述方案做實(shí)驗(yàn)，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？________(填“是”或“否”)．

(2)實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a＝________ m/s².

(3)某同學(xué)將有關(guān)測量數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計(jì)的表格中，如下表，

次數(shù)	1	2	3	4	5
砝碼盤中砝碼的重力F/N	0.10	0.20	0.29	0.39	0.49
小車的加速度a/(m·s－2)	0.88	1.44	1.84	2.38	2.89

他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a－F圖象．造成圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條最主要原因______________，從該圖線延長線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是__________________，其大小為________．

 

Answer 1

【答案】

(1)否(2)0.88(3)在計(jì)算小車所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤的重力 砝碼盤的重力　  0.08 N (0.07～0.08均正確)

【解析】

試題分析：(1) 由圖和實(shí)驗(yàn)步驟B可知：此砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量產(chǎn)生的重力通過滑輪轉(zhuǎn)向后給小車提供一個(gè)斜向后上方的拉力F，用以平衡小車在斜面上的下滑力，以達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)的目的，這個(gè)力F——大小與小車下滑力相當(dāng)，但是方向相反；在實(shí)驗(yàn)步驟D，將砝碼盤去除，那么小車相當(dāng)于只受下滑力（-F）作用而下滑，這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程與砝碼和砝碼盤無關(guān), 也就是說，砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量產(chǎn)生的重力只是用于計(jì)量小車所受到的下滑力的大小而已，

(2)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在相等時(shí)間內(nèi)走過的位移差是一個(gè)定值，即，故可得解得

（3）在計(jì)算小車所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤的重力 砝碼盤的重力，將所得的直線反向延長，與x軸相交，則交點(diǎn)對應(yīng)的F=mg，所以砝碼盤的重力為0.08 N

考點(diǎn)：本題考查了“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)

點(diǎn)評：有利于學(xué)生基本知識(shí)的掌握，同時(shí)也考查了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法，及試驗(yàn)條件的掌握，平衡摩擦力的方法．