Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，如圖所示已知小車質(zhì)量M＝250g，砝碼盤的質(zhì)量記為m0，所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率f＝50Hz．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(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)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(kāi)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，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復(fù)2～4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(wèn)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．（保留二位有效數(shù)字）

（3）某同學(xué)將有關(guān)測(cè)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/s2）	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（如圖）。造成圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條最主要原因是_____。

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。

【解析】

（1）當(dāng)物體小車勻速下滑時(shí)有：mgsinθ＝f+（m+m0）g，當(dāng)取下細(xì)繩和砝碼盤后，由于重力沿斜面向下的分力mgsinθ和摩擦力f不變，因此其合外力為（m+m0）g，由此可知該實(shí)驗(yàn)中不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。

（2）在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)，即△x＝aT2，根據(jù)逐差法可知，加速度：

（3）由圖象可知，當(dāng)外力為零時(shí)，物體有加速度，說(shuō)明小車所受合力大于砝碼的重力，可能是計(jì)算小車所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤的重力；