Question

（8分）某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）

①圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車的加速度大小為     m/s²。（保留二位有效數字）
②為了用細線的拉力表示小車受到的合外力，實驗操作時必須首先_________________.
③下列做法正確的是　  　（填字母代號）
A．調節滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行
B．在調節木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴木塊上
C．實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源
D．通過增減木塊上的砝碼改變質量時，不需要重新調節木板傾斜度
④在實驗過程中改變砝碼盤中砝碼的數量，多次重復測量，在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a—F關系圖線（如圖所示）. 此圖線的AB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．砝碼盤和砝碼的總質量太大     D．所用小車的質量太大

Answer 1

① 3.2 ，②平衡小車的摩擦力 ，③AD ④C

試題分析：①相鄰的計數點之間的時間間隔為0.04s，根據運動學公式得：△x=at²，a==3.2m/s²
②為了用細線的拉力表示小車受到的合外力，實驗操作時必須首先平衡摩擦力．該操作受否成功判斷的依據是：如果小車不掛砂桶時在木板上做勻速直線運動，則恰好平衡摩擦力．
④ 設小車的質量為M，沙筒質量為m，設繩子上拉力為F，以整體為研究對象有mg=（m+M）a 解得a=  以M為研究對象有繩子的拉力F=Ma=，顯然要有F=mg必有M＞＞m，即只有M＞＞m時才可以認為繩對小車的拉力大小等于沙筒的重力．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是不滿足M＞＞m