Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組在“探究加速度與物體受力的關(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．已知小車質(zhì)量M＝214.6g，砝碼盤質(zhì)量m0＝7.8g，所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率f＝50Hz．其實(shí)驗(yàn)步驟是：

①按圖中所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；

②調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)；

③取下細(xì)繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m；

④先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度α；

⑤重新掛上細(xì)繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)②到④步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度．

回答下列問題：

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

（2）實(shí)驗(yàn)中打出的其中一條紙帶如下圖過時(shí)，由該紙帶可求得小車的加速度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
砝碼盤中砝碼的重力F/N	0.10	0.20	0.29	0.39	0.49
小車的加速度a/（ms﹣2）	0.88	1.44	1.84	2.38	2.89

他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a﹣F圖象（如圖2），從該圖線延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是________________，其大小為____________________（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）．

Answer 1

【答案】否 1.44 砝碼盤的重力（或砝碼盤的質(zhì)量） 0.08N（或0.008kg）

【解析】

解：(1)當(dāng)物體小車勻速下滑時(shí)有，當(dāng)取下細(xì)繩和砝碼盤后，由于重力沿斜面向下的分力mgsinθ和摩擦力f不變，因此其合外力為，由此可知該實(shí)驗(yàn)中不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；

(2)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差為常數(shù)，即，由紙帶知

(3)由圖象可知，當(dāng)外力為零時(shí)，物體有加速度，這說明在計(jì)算小車所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤的重力，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的重力大小，橫坐標(biāo)一格表示0.02N，所以交點(diǎn)的大小為0.08N；