Question

7．某同学为探究“加速度与物体受力关系”，设计了如图1所示的实验装置：把一端带滑轮的木板平放在水平桌面上，将力传感器固定在小车上，用来测量绳对小车的拉力；小车的加速度由打点计时器打出的纸带测出，已知打点计时器使用的低压交流电源的频率为50Hz．

（1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是A．
A．本次实验中应保持小车和传感器总质量不变
B．为消除小车与木板之间摩擦力的影响，应将木板不带滑轮的
一端适当垫高，在不挂砂桶的情况下使小车能够静止在木板上
C．本实验必须满足细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量
（2）图2是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出计数点之间的距离分别为s_AB=4.12cm、s_AC=8.67cm、s_AD=13.65cm、s_AE=19.04cm、s_AF=24.86cm、s_AG=31.09cm．则小车的加速度a=0.42m/s²（结果保留2位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）实验前要平衡摩擦力，把木板一端适当垫高使小车在木板上做匀速直线运动；小车受到的拉力可以有传感器测出．
（2）应用匀变速直线运动的推论△x=at²可以求出加速度．

解答 解：（1）A、探究加速度与力的关系实验应控制质量不变而改变力的大小，本次实验中应保持小车和传感器总质量不变，故A正确；
B、为消除小车与木板之间摩擦力的影响，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂砂桶的情况下使小车能够在木板上做匀速直线运动，故B错误；
C、小车受到的拉力可以由传感器测出，本实验不需要满足细砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量，故C错误；
（2）相邻的两个计数点之间有四个点未画出，计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，
由匀变速直线运动的推论△x=at²可知，加速度：a=$\frac{DE-AB+EF-BC+FG-CD}{9{t}^{2}}$=$\frac{DG-AD}{9{t}^{2}}$=$\frac{{（s}_{AG}-{s}_{AD}）-{s}_{AD}}{9{t}^{2}}$=$\frac{0.3109-0.1365）-0.1365}{9×0．{1}^{2}}$≈0.42m/s²；
故答案为：（1）A；（2）0.42．

点评 本题考查了实验注意事项与实验数据处理，知道实验原理与实验注意事项即可解题；应用匀变速直线运动的推论可以求出小车的加速度．