Question

2．用如圖1所示裝置做“探究物體的加速度跟力的關(guān)系”的實驗．
實驗時保持小車質(zhì)量0.4kg不變，用小車和繩子之間的力傳感器測出繩子對小車的拉力作為小車受到的合力，用打點計時器和小車后端拖動的紙帶測出小車運動的加速度．

（1）實驗時滑輪右邊的繩子與長木板平行，鉤碼質(zhì)量可以等于（選填“可以等于”或者“應(yīng)該遠小于”）小車的質(zhì)量．
（2）圖2為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標出，測出各計數(shù)點到A點之間的距離，如圖2所示．已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，用逐差法測此實驗中小車運動中受到的合力F=0.40N．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）本實驗中對小車的拉力可以用拉力傳感器測出，不需要鉤碼的質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量；
（2）根據(jù)作差法求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出合力．

解答 解：（1）為了使繩子的拉力等于小車受到的合外力，則實驗時滑輪右邊的繩子應(yīng)該與長木板平行，本實驗中對小車的拉力可以用拉力傳感器測出，不需要鉤碼的質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量，所以鉤碼質(zhì)量可以等于小車的質(zhì)量．
（2）相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標出，則：T=0.1s，
根據(jù)作差法得：
a=$\frac{{x}_{CE}-{x}_{AC}}{4{T}^{2}}=\frac{（0.2160-0.0879）-0.0879}{4×0．{1}^{2}}$=1.005m/s²，
根據(jù)牛頓第二定律得：F=ma=0.4×1.005=0.40N
故答案為：（1）可以等于；（2）0.40．

點評 對于實驗問題一定要明確實驗原理，本實驗中，注意對小車的拉力可以用拉力傳感器測出，不需要鉤碼的質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量，熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實驗問題．