Question

某同学设计了一个探究小车加速度a与所受合力F及质量M关系的实验，如图（a）所示（交流电的频率为50Hz）。

(1)图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车在P点速度为______m/s，小车的加速度大小为______m/s²。（结果均保留3位有效数字）

(2)实验中把砝码和砝码盘的重力mg作为拉力F，改变其重力重复实验四次，列表记录四组数据。

a/（m•s^-2）	2.01	2.98	4.02	5.02
F/N	1.00	2.00	3.00	4.00

①在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线_______；

②从所得图线分析该实验中木板倾角______；（填“合适”、“偏大”、“偏小”）；

③如图（c），在砝码盘的上方安装了力传感器测出拉力F，是否需要满足mM这样的条件？答：______（填“是”或“否”）。

Answer

1.93 3.19 偏大 否

【解析】

(1)[1]由于交流电的频率为50Hz，打点时间间隔为0.02s，P点的速度：

[2]每两个计数点之间的时间间隔为

T=2t=0.04s

利用逐差法

可得

则

(2)①[3]根据图表在坐标纸上描点，然后用一条直线将这些点和坐标原点连接起来，图象如图所示；

②[4]根据图象可知，当拉力为0时，加速度大于0，所以该实验中木板倾角偏大；

③[5]小车受到的拉力可以由测力计直接读出，所以不需要用砝码和砝码盘的重力代替，所以不需要满足mM这样的条件。