Question

18．某同學用圖示裝置做“物體加速度與力、質量的關系”實驗．現保持小車的質量不變，改變小車所受拉力．
（1）實驗操作步驟如下：
①安裝好實驗裝置如圖，并將木板右端適當墊高，使小車在不掛鉤碼時能在木板上向左勻速運動．
②將質量為200g的小車拉到打點計時器附近，并按住小車．
③實驗室備有質量為l0g、50g、l00g的三種鉤碼；應挑選一個質量為10g的鉤碼掛在拉線P上．
④先接通打點計時器的電源，后釋放小車，打出一條紙帶．
（2）在多次重復實驗得到的紙帶中選出滿意的一條，經測量，紙帶上第n+1點、n-1點與n點的距離分別是x₁、x₂．已知交流頻率為f，則小車的加速度可表示為$（{x_1}-{x_2}）{f^2}$．

Answer 1

分析 根據牛頓第二定律，結合對鉤碼受力分析，只有當其質量遠小于小車的質量時，鉤碼的重力才接近繩子的拉力．
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．

解答 解：（1）將鉤碼的重力近似看作小車的牽引力，根據牛頓第二定律，可知，只有當其質量遠小于小車的質量時，鉤碼的重力才接近繩子的拉力．
所以應挑選一個質量為10g的鉤碼掛在拉線P上．
（2）根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=$\frac{{{x}_{2}-x}_{1}}{{T}^{2}}$=$（{x_1}-{x_2}）{f^2}$，
故答案為：（1）10g 
（2）$（{x_1}-{x_2}）{f^2}$

點評 本題考查了科學探究方法，要掌握常用的科學探究方法，提高我們的實驗探究能力．并掌握牛頓第二定律的應用，同時學會受力分析．