Question

图a为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F以及质量m的关系”实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器，C为装有砝码的小桶，D为你一端带有定滑轮的长方形木板，在实验中近似认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力，小车运动加速度a可用纸带上的点求得。

（1）实验过程中，电火花打点计时器应接在____________（选填“直流”或者“交流”）电源上，调整定滑轮的高度，使________________________。

（2）图b是实验中获取的一条纸带的一部分，电火花打点计时器的电源频率为50Hz，其中0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，打“3”计数点时小车的速度大小为______m/s，由纸带求出小车的加速度的大小a=____________（计算结果保留2位有效数字）

（3）在“探究加速度与合外力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图c所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是_____________________________________

Answer

（1）交流电、细线与木板平行（2）、（3）平衡摩擦力过度

【解析】

试题分析：（1）电火花打点计时器使用的是220V的交流电，为了减少过程中的摩擦力，调整定滑轮的高度，使细线与木板平行，

（2）相邻计数点间的时间间隔为，根据匀变速直线运动过程中，中间时刻速度等于该段过程中的平均速度大小可得，根据逐差法可得，两式相加代入数据可得

（3）从图c中可得当外力为零时，小车的加速度不为零，说明平衡摩擦力过度，

考点：验证牛顿第二定律实验

【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度