Question

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如图所示，图a为实验装置简图。

（1）关于该实验，下列说法正确的是_______

A.图中的电源插头应与“6V”交流电源连接

B.实验前要将带有滑轮的木板另一端垫起

C.实验操作前应使小车从靠近打点计时器的位置释放

D.设沙桶和沙子的质量为m₀，小车质量为m，为了减小实验误差，它们质量应满足m₀>>m；

（2）电源的频率为50 Hz，图b为某次实验得到的纸带（每相邻两个计数点间还有一个点图中未画出），根据纸带可求出小车的加速度大小为_____________m/s²；（保留两位有效数字）

（3）改变所挂钩码的数量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线。（如下图所示）

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_____________。

②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是 _______

A．小车与轨道之间存在摩擦    B．导轨保持了水平状态

C．所挂钩码的总质量太大    D．所用小车的质量太大

Answer

（1）BC （2）3.2 m/s2  （3）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比 （4）C

【解析】（1）因为是电火花计时器，则图中的电源插头应与“220V”交流电源连接，选项A错误；实验前要将带有滑轮的木板另一端垫起，以平衡摩擦力，选项B正确；实验操作前应使小车从靠近打点计时器的位置释放，选项C正确；设沙桶和沙子的质量为m0，小车质量为m，为了减小实验误差，它们质量应满足m >> m0；选项D错误；故选BC.

（2）纸带的运动方向向左，依次取四组数据为：x1，x2，x3，x4，则加速度：
（3）①分析此图线的OA段可得出的实验结论是：在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；

②由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比．由实验原理：mg=Ma得： ，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足小车的质量M＞＞m造成的，故C正确．故选C.