Question

【題目】如圖甲所示，某同學將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器的掛鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器總質量不變時加速度跟它們所受拉力的關系．

（1）實驗過程中，電火花計時器接在交流電源上，調整_____，使細線與長木板平行；

（2）該同學將實驗器材如圖甲所示連接后，沙桶的質量_____（填“需要”、“不需要”）遠小于小車及傳感器總質量，實驗時如將細線拉力當作小車及傳感器的合外力，則_____（填“需要”、“不需要”）先平衡摩擦力；

（3）先接通電源，小車由靜止釋放，獲得的一條紙帶如圖乙，每打5個點取一個計數點，x1=3.62cm，x4=5.12cm，由圖中數據可求得：小車的加速度為_____m/s2，第3個計數點與第4個計數點的距離（即x3）約為_____cm．（結果保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】 定滑輪高度 不需要 需要 0.500 4.62

【解析】（1）實驗過程中，電火花計時器接在220V交流電源上，調整定滑輪高度，使細線與長木板平行.

（2）實驗時如將細線拉力當作小車及傳感器的合外力，因此不需要沙桶的質量遠小于小車及傳感器總質量，但必須要平衡摩擦力，否則細線的拉力不是合力。

（3）由于每5個計時點取一個計數點，所以相鄰的計數點間的時間間隔為：T =0.02×5=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為：x4﹣x1=3aT2,帶入數據解得加速度為：a=0.500 m/s2，根據推論：△x=x4﹣x3=aT2，所以：x3≈4.62×10﹣2m=4.62cm。