Question

【题目】某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示．已知小车质量M＝214.6 g，砝码盘质量m0＝7.8 g，所使用的打点计时器交流电频率f＝50 Hz.其实验步骤是：

A．按图中所示安装好实验装置

B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动

C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m

D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a

E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复B－D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度．

回答下列问题：

(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_____(填“是”或“否”)．

(2)实验中打出的其中一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度a＝____ m/s2.

(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表，

次数	1	2	3	4	5
砝码盘中砝码的重力F/N	0.10	0.20	0.29	0.39	0.49
小车的加速度	0.88	1.44	1.84	2.38	2.89

他根据表中的数据画出a－F图象．造成图线不过坐标原点的一条最主要原因______，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是_____，其大小为_____．

Answer 1

【答案】不需要 0.88 在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力、砝码盘的重力 砝码盘的重力大小 0.084

【解析】

（1）本实验是通过让小车的重力沿斜面向下的分力平衡砝码盘的拉力，再撤去砝码盘后由小车的重力沿斜面向下的分力提供加速度，所以不需要保证m远远小于M的关系；

（2）由图可知，T=0.1；加速度的大小可由逐差法求得

（3）图线不过原点，说明当外力为零时加速度不为零，由此可知原因在于在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力，由砝码的重力提供加速度大小ma=0.4×0.2146=0.084N