Question

【題目】研究性學習小組的同學欲探究小車質量不變時其加速度與力的關系，該小組在實驗室設計了一套如圖甲所示的裝置，圖中A為小車，B為打點計時器，C為力傳感器(測繩子的拉力)，P為小桶(內有砂子)，M是一端帶有定滑輪的水平放置的足夠長的木板．不計繩子與滑輪間的摩擦．

(1)要順利完成該實驗，除圖中實驗儀器和低壓交流電源(含導線)外，還需要的實驗儀器是_______ (填“刻度尺”、“天平”或“秒表”)．該同學要探究小車的加速度 a 和質量 M、合外力 F 的關系，應用了______________法的科學方法；

(2)平衡摩擦力后再按上述方案做實驗，是否要求小桶和砂子的總質量遠小于小車的質量？______ (填“是”或“否”)．

(3)已知交流電源的頻率為50 Hz，某次實驗得到的紙帶如圖乙所示，圖中相鄰兩計數(shù)點之間還有4個點未畫出，由該紙帶可求得小車的加速度a＝_______m/s2.(結果保留2位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】刻度尺；控制變量法；否；0.90m/s2

【解析】

實驗所有的具體操作目的都是為了更好、更準確的完成實驗，操作細節(jié)不能忽視，同時操作步驟要滿足實驗原理和實驗目的要求；

實驗器材的選取要為實驗目的服務，如在實驗中只要用到打點計時器，一般都要用到低壓交流電源、刻度尺等；

根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小。

(1) 根據(jù)實驗所要進行的測量可知，本實驗中除實驗儀器和低壓交流電源（含導線）外，還需要毫米刻度尺，由于要探究小車的加速度 a 和質量 M、合外力 F 的關系三者所用運用了控制變量法；

(2) 根據(jù)上述方案做實驗，通過力傳感器可測量出拉小車的力，因此不需要沙桶和沙的總質量遠小于車的質量；

(3) 由于每相鄰的兩個記數(shù)點間還有四個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s；根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：

s2-s1=aT2

解得： 。