Question

（9分）用如图所示的装置做实验，研究“在物体质量不变时，其加速度与合外力的关系”。

（1）实验中用打点计时器在纸带上打出一系列点迹如图，相邻点迹之间的时间间隔均为T，则物块的加速度a=                                      ；

（2）若用钩码m的重力表示小车M所受的合外力，需满足          ，满足此条件做实验时，得到一系列加速度a与合外力F的对应数据，画出a-F关系图象，如图所示，由图象可知，实验操作中不当之处为           ；小车的质量为            kg;  

（3）若实验操作过程正确，将小车和钩码作为整体进行研究，用钩码的重力表示合外力，此时（填“有”、“无”）系统误差。

Answer

（1）[( x6+ x5+ x4)-( x3+ x2+ x1)]/9T2   （2）M>>m  滑板倾角过大  m=4kg （3）无系统误差

【解析】

试题分析：（1）为了尽量减小实验误差，有a1=(x6-x3)/3T2，a2=(x5-x2)/3T2，a3=(x4-x1)/3T2，而a=( a1+ a2+ a3)/3=[( x6+ x5+ x4)-( x3+ x2+ x1)]/9T2；（2）据mg=(m+M)a，有a=mg/(M+m) 当M>>m时有a= mg/M；由图像可知，当F=0时加速度为a=0.5m/s2,说明滑板倾角过大；由图可知，当F=0时有：GX-f=ma=0.5m；当F+ GX-f=ma’即1+ GX-f=m,经过计算可得m=4kg。（3）将钩码和小车当做一个整体，则有mg=(m+M)a,由此式可知，不管m怎么变，整体的加速度都为，得a=mg/(m+M)，即无系统误差。

考点：本题考查对“在物体质量不变时，其加速度与合外力的关系”的实验。