Question

某同学用如图甲所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系，在实验中．他把钩码的重力当作小车受到的合力．
（1）为减小把钩码的重力当作小车受到的合力而带来的误差，实验中，除了拉小车的细线与长木板平行外．还应采取的措施有：①

 

；②

 

（2）木块从静止开始运动．利用打点计时器在纸带上记录木块的运动情况，如图乙所示，其中O点为纸带上记录到的第一点，A、B、C是该同学在纸带上所取的一些点，图乙所标明的数据为A、B、C各点到O点的距离．已知打点计时器所用交流电源频率f=50Hz（以下计算结果均保留两位有效数字）．木块运动的加速度a=

 

m/s²．

（3）如果猜想力一定时，加速度与质量成反比，为对此猜想进行验证，应画

 

图象．
（4）在保持小车及车中的砝码质量m一定．探究加速度a与所受合外力F的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，得到的a-F关系如图丙所示．其原因是：

 

．

Answer 1

分析：探究小车的加速度与力、质量的关系实验中，要能是钩码的重力当作小车受到的合力，应该做到平衡摩擦力、钩码的质量比小车的质量小得多．
作匀变速直线运动的物体在连续相等的时间内通过的位移差等于恒量即△x=aT²，根据此等式求解加速度．

解答：解：（1）探究小车的加速度与力、质量的关系实验中，要能是钩码的重力当作小车受到的合力，应该做到①平衡摩擦力②钩码的质量比小车的质量小得多．
（2）作匀变速直线运动的物体在连续相等的时间内通过的位移差等于恒量即△x=aT²，
故有a=

XBC-XAB

T2

=

(0.8573-0.7776)-(0.7776-0.7018)

(0.1)2

=0.39m/s²．
（3）如果猜想当力一定时，加速度a与质量M成反比，为对此猜想进行验证，应画a-

1

M

图象．
（4）从图象可以看出拉力F=0时，小车的加速度已经不为零，说明平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了，
所以图线不通过坐标原点的原因是平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了．
故答案为：（1）平衡摩擦力、钩码的质量比小车的质量小得多；
（2）0.39；
（3）a-

1

M

；
（4）平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了．

点评：本题考查了打点计时器的应用及打出的纸带的处理方法，有利于学生基本知识的掌握，同时也考查了学生对实验数据的处理方法，及试验条件的掌握，平衡摩擦力的方法．