Question

【題目】某同學(xué)用如圖1所示的裝置探究小車加速度與合外力的關(guān)系。小車A 左端連接一紙帶并穿過打點(diǎn)計時器B的限位孔，右端用一輕繩繞過滑輪系于拉力傳感器C（可直接測得繩中拉力）的下端，A、B置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上。不計繩與滑輪的摩擦及滑輪的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)時，先接通電源再釋放小車，打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)該同學(xué)在保證小車A質(zhì)量不變的情況下，通過改變P的質(zhì)量來改變小車A所受的外力，由傳感器和紙帶測得的拉力F和加速度a數(shù)據(jù)如下表。

次數(shù)	1	2	3	4	5
F/N	0.10	0.18	0.26	0.30	0.40
a/（ms﹣2）	0.080	0.22	0.37	0.43	0.59

（1）打點(diǎn)計時器應(yīng)使用_____電源（選填“直流”或“交流”）

（2）在實(shí)驗(yàn)中，_____（選填“需要”或“不需要”）滿足重物P的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車A的質(zhì)量。

（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖示坐標(biāo)系中做出小車加速度a與力F的關(guān)系圖象_______。

（4）根據(jù)所作的圖象2推測，實(shí)驗(yàn)操作中重要的疏漏是_____。

Answer 1

【答案】（1）交流 （2）不需要 （3）；平衡摩擦力

【解析】

了解打點(diǎn)計時器的原理和具體使用，尤其是在具體實(shí)驗(yàn)中的操作細(xì)節(jié)要明確。因?yàn)槔K子拉小車的力可以由拉力傳感器直接測量出來，故不需要滿足重物P的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。采用描點(diǎn)法作圖，繪出一條傾斜的直線。

（1）打點(diǎn)計時器應(yīng)使用交流電源。
（2）因?yàn)槔K子拉小車的力可以由拉力傳感器直接測量出來，故不需要滿足重物P的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。
（3）運(yùn)用描點(diǎn)，擬合直線法，描繪的a-F圖線如下圖所示。

（4）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點(diǎn)，當(dāng)F≤0.04N時，a=0．也就是說當(dāng)繩子上有拉力時小車的加速度還為0，說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消了。該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中遺漏了平衡摩擦力這個步驟。所以原因是沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠。