Question

某兴趣小组设计出如图甲所示的实验装置探究小车的加速度跟合外力的关系，图中与小车左端相连的是测力传感器，小车放置在表面各处粗糙程度相同的水平长木板上，按甲图装配好实验器材，先测出小车运动时所受摩擦阻力，逐渐向沙桶中添加细沙粒，当观察到小车刚开始运动时，记下传感器的最大示数为F₀，可认为摩擦阻力为F₀．

（1）将小车放回初位置并用手按住，继续向沙桶中添加一定量的沙粒，记下传感器的示数F₁，接通频率外为50Hz的交流电源，使打点计时器工作，然后释放小车，打出一条纸带，再继续在桶中添加沙粒，多次重复实验，打出多条纸带，图乙为某次实验打出的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个计时点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6六个计数点，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离（单位：cm），分别标注在相应计数点的下方，则小车的加速度a=   m/s²，（结果保留三位有效数字）

（2）算出各次小车的加速度和合力F（F=F₁﹣F₀），获得多组数据，描绘小车加速度a与F的关系图象，纸带与打点计时器间的摩擦可忽略，图中可能正确的是    ．

（3）写出一条提高实验结果准确程度有益的建议：       ．

Answer 1

考点：        探究加速度与物体质量、物体受力的关系．

专题：        实验题．

分析：  根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

根据牛顿第二定律得出a与F的关系式，结合关系式得出正确的图线．

解答：  解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，

设第一个计数点到第二个计数点之间的距离为x₁，以后各段分别为x₂、x₃、x₄、x₅、x₆，

根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，

得：x₄﹣x₁=3a₁T²

x₅﹣x₂=3a₂T²

 x₆﹣x₃=3a₃T²

为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值

得：a=（a₁+a₂+a₃）==0.756m/s²，

（2）改变小桶中砂的重力，多次重复实验，获得多组数据，描绘小车加速度a与合力F（F=F₁﹣F₀）的关系图象．

由于已经平衡摩擦力，所以图象应该过原点．故AD正确，BC错误；

故选：AD．

（3）提高实验结果准确程度有益的建议：控制桶和砂的总质量应远小于小车和传感器的总质量．

故答案为：（1）0.756

（2）AD

（3）控制桶和砂的总质量应远小于小车和传感器的总质量．

点评：        本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．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楚．