Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組在“探究加速度與物體的質(zhì)量、受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)出如下的實(shí)驗(yàn)方案，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．已知小車(chē)質(zhì)量M=214．6g，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用的交流電頻率f=50Hz．其實(shí)驗(yàn)步驟是：

A．按圖中所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；

B．利用墊塊調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車(chē)后，使小車(chē)（與紙帶、細(xì)繩和砝碼盤(pán)相連）能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)；

C．取下細(xì)繩和砝碼盤(pán)，記下砝碼盤(pán)中砝碼的質(zhì)量m；

D．將小車(chē)置于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器旁（小車(chē)與紙帶相連，但與細(xì)繩和砝碼盤(pán)不相連）先接通電源，再放開(kāi)小車(chē)，打出一條紙帶，由紙帶求得小車(chē)的加速度a；

E．重新掛上細(xì)繩和砝碼盤(pán)，改變砝碼盤(pán)中砝碼質(zhì)量，重復(fù)A、B、C、D步驟，求得小車(chē)在不同合外力F作用下的加速度．

回答以下問(wèn)題：

①按上述方案做實(shí)驗(yàn)，是否要求砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量?______（填“是”或“否”）．

②實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如圖2所示，由該紙帶可求得小車(chē)的加速度a=______m/s2．

③某同學(xué)將有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計(jì)的表格中，如下表，

次數(shù)	1	2	3	4	5
砝碼盤(pán)中砝碼的重力F/N	0．10	0．20	0．29	0．39	0．49
小車(chē)的加速度a/（m·s－2）	0．88	1．44	1．84	2．38	2．89

他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫(huà)出a-F圖象（如圖3）．造成圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的最主要原因是 ，從該圖線延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是 ，其大小是 ．（g取10m/s2）

Answer 1

【答案】（1）否（2）0．88

（3）在計(jì)算小車(chē)所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤(pán)的重力，砝碼盤(pán)的重力，0．08N

【解析】

試題分析：（1）當(dāng)小車(chē)勻速下滑時(shí)有：，

當(dāng)取下細(xì)繩和砝碼后，由于重力沿斜面向下的分力和摩擦力f不變，因此其合力為（m+m0）g，由此可知該實(shí)驗(yàn)中不需要砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量。

（2）在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)，即，

則有：

（3）造成圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的最主要原因是在計(jì)算小車(chē)所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤(pán)的重力。

根據(jù)數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系可知該圖線延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是砝碼盤(pán)的重力大小。等于0．08N。