Question

【题目】如图甲所示，一端带有定滑轮的长木板放在水平桌面上，滑轮刚好伸出桌面，带有凹槽的小车放在长木板上，小车通过细绳绕过定滑轮和钩码相连，钩码的个数可以改变，小车后面连有纸带，纸带穿过打点计时器。不计滑轮摩擦及空气阻力，重力加速度，某同学利用该装置探究小车加速度与力的关系。

(1)为达到本次实验目的，需要平衡摩擦力吗？________（填“需要”或“不需要”）。

(2)测出小车的质量为，若用钩码的重力当成细绳的拉力，已知钩码的规格有两种可选：和，为尽可能减少实验误差，该同学应该选取______（选填“”或“”）规格的砝码更好。

(3)正确调整装置并选取合适砝码后，打开电源释放小车，打出一条纸带如图乙，打点计时器使用的是交流电，纸带上相邻两个计数点间还有4个计时点未画出，则小车的加速度________。（结果保留三位有效数字）

(4)如果钩码规格只有，该同学认为：如果仍然研究小车的加速度和外力的关系，上述实验结果存在较大误差，为此他进行了如下改进：首先在右边悬挂5个钩码，接通电源释放小车，得到一条纸带；第二次他取下右边一个钩码放在小车凹槽内，接通电源，得到第二条纸带……重复上述步骤，直至得到第四条纸带。分别计算出各纸带的加速度，，，。用作纵坐标，用对应的右边悬挂的钩码个数为横坐标，得到的图象如图所示，如果数据无误差，加速度和力的关系符合牛顿定律，测该直线图象的斜率的大小为________。（结果保留三位有效数字）

Answer 1

【答案】需要 5g 0.737 1.00

【解析】

(1)[1]根据牛顿第二定律

为合力，故需要平衡摩擦力。

(2)[2]当钩码总质量远小于小车质量时，绳子拉力近似等于砝码重力，故选取砝码。

(3)[3]由题可得

根据

解得

(4)[4]对小车和所有的钩码为研究对象

解得图像斜率