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=400g,砝碼盤質(zhì)量M0=10g,所使用的打點(diǎn)計時器交流電頻率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.調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下做勻速運(yùn)動;

C.取下細(xì)繩和砝碼盤,記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m;

D.再接通電源,然后放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求得小車的加速度a;

E.重新掛上細(xì)繩和砝碼盤,改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量,調(diào)節(jié)墊塊的位置,改變傾角,重復(fù)B-D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:（g=10m/s2）

(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圖2,由該紙帶可求得小車的加速度a= ______m/s2.此時砝碼盤中所加砝碼質(zhì)量為________ g(本題結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】 (1)否 (2)2.5 90

【解析】（1）當(dāng)物體小車勻速下滑時有： ，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（m+m0）g，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)動中連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為常數(shù)2.49cm，可知最后的一組誤差較大，根據(jù)： ，可得： ，此時小車的加速度為： ，代入數(shù)據(jù)得：m=0.090kg=90g。