Question

【題目】某同學(xué)利用如圖裝置探究加速度與合外力的關(guān)系。利用力傳感器測量細線上的拉力。按照如下步驟操作：

①安裝好打點計時器和紙帶，調(diào)整長木板的傾斜程度，平衡小車摩擦力；

②細線通過導(dǎo)軌一端光滑的定滑輪和動滑輪，與力傳感器相連，動滑輪上掛上一定質(zhì)量的鉤碼，將小車拉到靠近打點計時器的一端；

③打開力傳感器并接通打點計時器的電源（頻率為50Hz的交流電源）；

④釋放小車，使小車在軌道上做勻加速直線運動；

⑤關(guān)閉傳感器，記錄下力傳感器的示數(shù)F；

⑥通過分析紙帶得到小車加速度a；

⑦改變鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②③④⑤⑥；

⑧作出a—F圖象，得到實驗結(jié)論。

(1)本實驗在操作中是否需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量______________（選填“是”或“否”）。

(2)某次釋放小車后，力傳感器示數(shù)為F，通過天平測得小車的質(zhì)量為M，動滑輪和鉤碼的總質(zhì)量為m，不計滑輪的摩擦，則小車的加速度理論上應(yīng)等于______________

(3)如圖是某次實驗有效紙帶的一段，部分計數(shù)點如圖所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個打印點未畫出）。測得s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm，則鉤碼的加速度a=_________m/s2。

Answer 1

【答案】否

【解析】

(1)[1]本實驗利用力傳感器測量細線上的拉力，不需要用鉤碼的重力代替，所以不需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量。

(2)[2]根據(jù)牛頓第二定律可得

變形可得

(3)[3]根據(jù)

運用逐差法可得

代入數(shù)據(jù)解得