Question

3．在探究加速度與力、質(zhì)量關系的實驗中，某同學組裝了如圖所示的裝置．

（1）該裝詈還需要做的調(diào)整是打點計時器不應使用干電池，應使用交流電源；實驗中沒有平衡小車的摩擦力（至少寫出兩項）；
（2）裝置調(diào)整正確后進行實驗，為了直觀地判斷出加速度a與小車質(zhì)量m的關系，應作出a與$\frac{1}{m}$（選填“m”或“$\frac{1}{m}$”）的關系圖象；
（3）如果在砝碼盤與細繩間連接一個力傳感器測量小車受到的拉力，實驗中是否 必須滿足砝碼盤與盤中砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量？否（選填“是”或“否”）

Answer 1

分析 （1）打點計時器使用的是交流電源，而干電池是直流電源．接通電源前，小車應緊靠打點計時器，而在該圖中小車初始位置離打點計時器太遠；實驗中長木板水平放置，沒有平衡小車的摩擦力．
（2）根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度和質(zhì)量成反比，故應該做a-$\frac{1}{m}$圖象；采用描點法作圖即可；
（3）如果在砝碼盤與細繩間連接一個力傳感器測量小車受到的拉力，則不需要用砝碼盤與盤中砝碼的重力代替繩子的拉力

解答 解：（1）①電磁式打點計時器使用的是4-6V的低壓交流電，電火花打點計時器使用的是220V的交流電．所以打點計時器不應使用干電池，應使用交流電源；
②實驗中水平放置，沒有平衡小車的摩擦力．摩擦力的存在會有比較大的實驗誤差；
③小車初始位置離打點計時器太遠，這樣紙帶只能使用一部分，一方面造成浪費，另一方面打下的紙帶太短．
（2）在合外力保持不變時，物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比，故作出加速度與小車質(zhì)量倒數(shù)的關系圖象，即作出a-$\frac{1}{m}$圖象；
（3）如果在砝碼盤與細繩間連接一個力傳感器測量小車受到的拉力，則不需要用砝碼盤與盤中砝碼的重力代替繩子的拉力，所以不需要滿足砝碼盤與盤中砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量．
故答案為：（1）①打點計時器不應使用干電池，應使用交流電源；②實驗中沒有平衡小車的摩擦力；③小車初始位置離打點計時器太遠  （任意選兩個即可）；（2）$\frac{1}{m}$；（3）否

點評 本題第一問關鍵明確實驗原理和實驗誤差的來源；第二問關鍵明確用圖想法處理數(shù)據(jù)時，要作直線，直線較為形象直觀．