Question

【題目】如圖甲所示，一端帶有定滑輪的長木板放在水平桌面上，滑輪剛好伸出桌面，帶有凹槽的小車放在長木板上，小車通過細繩繞過定滑輪和鉤碼相連，鉤碼的個數可以改變，小車后面連有紙帶，紙帶穿過打點計時器。不計滑輪摩擦及空氣阻力，重力加速度，某同學利用該裝置探究小車加速度與力的關系。

(1)為達到本次實驗目的，需要平衡摩擦力嗎？________（填“需要”或“不需要”）。

(2)測出小車的質量為，若用鉤碼的重力當成細繩的拉力，已知鉤碼的規格有兩種可選：和，為盡可能減少實驗誤差，該同學應該選取______（選填“”或“”）規格的砝碼更好。

(3)正確調整裝置并選取合適砝碼后，打開電源釋放小車，打出一條紙帶如圖乙，打點計時器使用的是交流電，紙帶上相鄰兩個計數點間還有4個計時點未畫出，則小車的加速度________。（結果保留三位有效數字）

(4)如果鉤碼規格只有，該同學認為：如果仍然研究小車的加速度和外力的關系，上述實驗結果存在較大誤差，為此他進行了如下改進：首先在右邊懸掛5個鉤碼，接通電源釋放小車，得到一條紙帶；第二次他取下右邊一個鉤碼放在小車凹槽內，接通電源，得到第二條紙帶……重復上述步驟，直至得到第四條紙帶。分別計算出各紙帶的加速度，，，。用作縱坐標，用對應的右邊懸掛的鉤碼個數為橫坐標，得到的圖象如圖所示，如果數據無誤差，加速度和力的關系符合牛頓定律，測該直線圖象的斜率的大小為________。（結果保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】需要 5g 0.737 1.00

【解析】

(1)[1]根據牛頓第二定律

為合力，故需要平衡摩擦力。

(2)[2]當鉤碼總質量遠小于小車質量時，繩子拉力近似等于砝碼重力，故選取砝碼。

(3)[3]由題可得

根據

解得

(4)[4]對小車和所有的鉤碼為研究對象

解得圖像斜率