Question

（6分）某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關系”實驗中，設計出如下的實驗方案，其實驗裝置如右圖所示．已知小車質量M＝400g，砝碼盤質量m₀＝10 g，所使用的打點計時器交流電頻率f＝50 Hz.其實驗步驟是：

A．按右圖中所示安裝好實驗裝置；

B．調節長木板的傾角，接通電源后，輕推小車，使小車能沿長木板向下做勻速運動，斷開電源；

C．取下輕細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質量m；

D．再接通電源，然后放開小車，打出一條紙帶，斷開電源，由紙帶求得小車的加速度a；

E．重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質量，調節墊塊的位置，改變傾角，重復B～D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度．
回答下列問題：(g=10m/s²)
(1)按上述方案做實驗，是否要求砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量？_______(填“是”或“否”)．
(2)實驗中打出的其中一條紙帶如左圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a＝________ m/s².此時砝碼盤中所加砝碼質量為________g 。

Answer 1

（1）否（2）2.5   90

試題分析：（1）據題意，當小車做勻速下滑時有：，當取下砝碼盤及砝碼，小車做勻加速下滑，則有：，通過分析兩式可得：，所以當傾角一定時，砝碼和砝碼盤的重力之和等于小車的合力，所以不能要求砝碼及砝碼盤的總質量遠小于小車質量。（2）通過紙帶上的點可知相鄰計數點之間時間間隔為，可以求出小車加速度為：，據（1）中分析可得：，即砝碼質量為：。