Question

某实验小组利用如图1所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验．

（1）在实验中必须将长木板右端垫高，目的是      ，当不挂钩码时小车能匀速运动时，表明已调好．

（2）为了减小误差，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据．若小车质量为400g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选      组会比较合理．（填选项前的字母）

A．10g～40g      B．200g～400g            C．1000g～2000g

（3）图2中给出的是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出，每两个计数点间的时间间隔是      ，由该纸带可求得小车的加速度a=      ．（计算结果保留三位有效数字）

（4）改变钩码的个数重复实验，得到加速度a与合外力F的关系如图3所示，分析线段OA，可得出实验的结论是      ．

Answer

（1）平衡摩擦力；

（2）A；

（3）0.100s；1.11m/s2；

（4）在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比．

【解析】

试题分析：（1）通过木板右端垫高，使小车的重力沿斜面的分力与小车的滑动摩擦力相等，则小车做匀速直线运动，摩擦力恰好被平衡．

（2）本实验要求钩码的质量远小于小车的质量，据此可正确解答．

（3）打点计时器使用交流电，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．

（4）根据图象可得出，质量不变时，物体的加速度与所受合外力成正比．

【解析】
（1）通过木板右端垫高，目的是平衡摩擦力，即小车的重力沿斜面的分力与小车的滑动摩擦力相等，则小车做匀速直线运动，摩擦力恰好被平衡．

（2）本实验要求钩码的质量远小于小车的质量，因此要求实验中每次所用的钩码总质量范围要小，故BC错误，A正确．

故选：A．

（3）打点计时器，使用交流电源．根据交流电的频率50Hz，则点与点时间间隔为0.02s，因每相邻两计数点间还有4个打点未标出，

所以每两个计数点间的时间间隔是T=0.02×5s=0.1s；

根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

m/s2=1.11m/s2

（4）根据图象可知，在质量不变的条件下，物体的加速度与合外力成正比．

故答案为：（1）平衡摩擦力；（2）A；（3）0.100s；1.11m/s2；（4）在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比．

【点评】明确实验原理以及具体的操作细节，加强动手实验，同时加强基本运动学规律在物理实验中的应用．对该实验要明确实验原理，尤其是正确理解该实验要满足的条件：小车质量远大于砝码质量．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．