Question

【題目】在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中，某同學使用了如圖1所示的裝置，打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，砂和砂桶的總質量為m，小車的質量為M。

(1)該同學得到一條紙帶，在紙帶上取連續的六個點（A、B、C、D、E、F），如圖2所示，自A點起，相鄰兩點的距離分別為：10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm；則小車的加速度為____m/s2；（計算結果請保留三位有效數字）

(2)該同學要探究小車的加速度a和質量M、合外力F的關系，應用了_________法的科學方法；若該同學要探究加速度a和拉力F關系，應該保持______________________不變；

(3)該同學通過數據的處理作出了a﹣F圖象，如圖3所示，則圖中直線不過原點的原因可能是_______________________________________________．

(4)此圖線的末段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：___________

A．小車與軌道之間存在摩擦 B．導軌保持了水平狀態

C．砂和砂桶的總質量太大 D．所用小車的質量太大．

Answer 1

【答案】 5.00； 控制變量； 小車的質量M； 平衡摩擦力過度； C。

【解析】 (1)根據相同時間內，位移之差相等，利用勻變速直線運動的推論得出小車的加速度為： ；

(2) 要探究小車的加速度a和質量M、合外力F的關系，需要先保持其中一個量不變，探究其他兩個量之間的關系，即控制變量法；若要探究加速度a和拉力F關系，應該保持質量不變。

（3）圖中當F=0時，a≠0.也就是說當繩子上沒有拉力時，小車的加速度不為0，說明小車的摩擦力小于重力的分力，原因可能是實驗前木板右端墊得過高，平衡摩擦力過度造成的。

（4）只有在砂和砂桶的總質量遠小于小車質量時，才可以認為小車受到的拉力等于砂和砂桶的重力，a-F才是一條直線，造成圖線的末段明顯偏離直線的主要原因是砂和砂桶的總質量太大。