Question

在探究加速度與物體質量、物體受力的關系實驗中，實驗裝置如圖乙所示：一木塊放在水平光滑長木板上，左側拴有一不可伸長的細軟線，跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連，重物的質量為m．木塊右側與穿過打點計時器的紙帶相連，在重物牽引下，木塊在木板上向左做勻加速運動．圖甲給出了打點計時器在紙帶上打出的一些連續的點，它們之間的距離分別為S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆，打點計時器所用交流電周期為T．根據給以上數據求：

（1）木塊的加速度a．
（2）細線對木塊的拉力T
（3）為了減少誤差，你認為應采取什么措施？．

Answer 1

分析：（1）注意為了減小實驗誤差，應采用逐差法求木塊的加速度．
（2）對重物進行受力分析，根據牛頓第二定律求解
（3）可以先平衡摩擦力減小誤差，使木塊的質量應遠大于重物的質量；

解答：解：（1）為了減小偶然誤差，采用逐差法處理數據，有：
S₆-S₃=3a₁T²             ①
S₅-S₂=3a₂T²             ②
S₄-S₁=3a₃T²             ③
為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值
得：a=

1

3

（a₁+a₂+a₃）
解得：a=

S4+S5+S6-(S1+S2+S3)

9T2

．
（2）對重物進行受力分析，重物受重力和繩子拉力，
根據牛頓第二定律得T-mg=ma
T=mg-m

(S4+S5+S6)-(S1+S3+S3)

9T2

（3）實驗前將木板右端稍墊高，直至木塊在細線未掛上重物時能沿木板勻速下滑，以便平衡摩擦力，木塊的質量應遠大于重物的質量，這樣可以認為重物的重力等于繩子的拉力．
答：（1）木塊的加速度a=

S4+S5+S6-(S1+S2+S3)

9T2

．
（2）細線對木塊的拉力T=mg-m

(S4+S5+S6)-(S1+S3+S3)

9T2

（3）①實驗前將木板右端稍墊高，直至木塊在細線未掛上重物時能沿木板勻速下滑 ②木塊的質量應遠大于重物的質量．

點評：本題考查了探究加速度與物體質量，物體受力的關系，注意該實驗成立的條件以及數據處理方法．