Question

某實驗小組利用如圖1所示的裝置進行“探究加速度與合外力的關系”的實驗．
（1）在實驗中必須將長木板右端墊高，目的是

 

，當不掛鉤碼時小車能勻速運動時，表明已調好．
（2）為了減小誤差，每次實驗必須通過改變鉤碼的個數來改變小車所受合外力，獲取多組數據．若小車質量為400g，實驗中每次所用的鉤碼總質量范圍應選

 

組會比較合理．（填選項前的字母）
A．10g～40g      B．200g～400g            C．1000g～2000g
（3）圖2中給出的是實驗中獲取的紙帶的一部分：1、2、3、4、5是計數點，每相鄰兩計數點間還有4個打點未標出，每兩個計數點間的時間間隔是

 

，由該紙帶可求得小車的加速度a=

 

．（計算結果保留三位有效數字）
（4）改變鉤碼的個數重復實驗，得到加速度a與合外力F的關系如圖3所示，分析線段OA，可得出實驗的結論是

 

．

Answer 1

分析：（1）通過木板右端墊高，使小車的重力沿斜面的分力與小車的滑動摩擦力相等，則小車做勻速直線運動，摩擦力恰好被平衡．
（2）本實驗要求鉤碼的質量遠小于小車的質量，據此可正確解答．
（3）打點計時器使用交流電，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．
（4）根據圖象可得出，質量不變時，物體的加速度與所受合外力成正比．

解答：解：（1）通過木板右端墊高，目的是平衡摩擦力，即小車的重力沿斜面的分力與小車的滑動摩擦力相等，則小車做勻速直線運動，摩擦力恰好被平衡．
（2）本實驗要求鉤碼的質量遠小于小車的質量，因此要求實驗中每次所用的鉤碼總質量范圍要小，故BC錯誤，A正確．
故選：A．
（3）打點計時器，使用交流電源．根據交流電的頻率50Hz，則點與點時間間隔為0.02s，因每相鄰兩計數點間還有4個打點未標出，
所以每兩個計數點間的時間間隔是T=0.02×5s=0.1s；
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，
a=

x4+x3-x2-x1

4T2

=

0.0366+0.0476-0.0144-0.0255

4×0.01

m/s²=1.11m/s²
（4）根據圖象可知，在質量不變的條件下，物體的加速度與合外力成正比．
故答案為：（1）平衡摩擦力；（2）A；（3）0.100s；1.11m/s²；（4）在質量不變的條件下，加速度與合外力成正比．

點評：明確實驗原理以及具體的操作細節(jié)，加強動手實驗，同時加強基本運動學規(guī)律在物理實驗中的應用．對該實驗要明確實驗原理，尤其是正確理解該實驗要滿足的條件：小車質量遠大于砝碼質量．要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．