Question

【題目】“探究加速度與力的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示．

(1)實驗的五個步驟如下：

a．將紙帶穿過打點計時器并將一端固定在小車上；

b．把細線的一端固定在小車上，另一端通過定滑輪與小桶相連；

c．平衡摩擦力，讓小車做勻速直線運動；

d．接通電源后釋放小車，小車在細線拉動下運動，測出小桶（和沙）的重力mg，作為細線對小車的拉力F，利用紙帶測量出小車的加速度a；

e．更換紙帶，改變小桶內(nèi)沙的質(zhì)量，重復(fù)步驟d的操作．

按照實驗原理，這五個步驟的先后順序應(yīng)該為：________（將序號排序）

(2)實驗中打出的某一條紙帶如圖乙所示．相鄰計數(shù)點間的時間間隔是0.1 s，由此可以算出小車運動的加速度是________m/s2．

(3)利用測得的數(shù)據(jù)，可得到小車質(zhì)量M一定時，運動的加速度a和所受拉力F（F=mg，m為沙和小桶質(zhì)量，g為重力加速度）的關(guān)系圖象（如圖丙所示）．拉力F較大時，a-F圖線明顯彎曲，產(chǎn)生誤差．若不斷增加沙桶中沙的質(zhì)量，a-F圖象中各點連成的曲線將不斷延伸，那么加速度a的趨向值為_______（用題中出現(xiàn)物理量表示）． 為避免上述誤差可采取的措施是________：

A．每次增加桶內(nèi)沙子的質(zhì)量時，增幅小一點

B．測小車的加速度時，利用速度傳感器代替紙帶和打點計時器

C．將無線力傳感器捆綁在小車上，再將細線連在力傳感器上，用力傳感器讀數(shù)代替沙和小桶的重力

D．在增加桶內(nèi)沙子質(zhì)量的同時，在小車上增加砝碼，確保沙和小桶的總質(zhì)量始終遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量

Answer 1

【答案】acbde；1.46；g；C

【解析】

（1）按照實驗原理，這五個步驟的先后順序應(yīng)該為：acbde；

（2）根據(jù)x=aT2可知

（3）因為沙和沙桶的重力在這個實驗中充當小車所收到的合外力，當沙和沙桶的重力非常大時，它將帶動小車近似做加速度為g 的運動．隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度時a-F圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，而我們把用鉤碼所受重力作為小車所受的拉力，所以消除此誤差可采取的簡便且有效的措施應(yīng)該測量出小車所受的拉力，即在鉤碼與細繩之間放置一力傳感器，得到力F的數(shù)值，在作出小車運動的加速度a和力傳感器讀數(shù)F的關(guān)系圖象，故選C．