Question

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（交流电的频率

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（交流电的频率为50Hz）①若取小车质量M=0.4kg，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是______．A．m1=5g　　　B．m2=1kg C．m3=10g D．m4=400g②图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2．（保留二位有效数字）③为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先______．该操作是否成功判断的依据是______．

Answer 1

（1）根据实验原理可知当砂和桶的总质量m要远小于小车的总质量M时，可将砂和桶的总重力看作小车的拉力，一般认为大于10倍为远远大于，所以AC合适，BD不合适，故选：BD；
  （2）纸带的运动方向向左，依次取四组数据为：x₁，x₂，x₃，x₄，则加速度：a＝

x4+x3?x2?x1

4T2

＝

0.0772+0.0721?0.0670?0.0619

4×(2×0.02)2

＝3.2m/s²．
  （3）根据力的合成，要想小车受到的合外力等于细线的拉力，则其他力的合力为零，所以要平衡摩擦力，即实验操作时必须首先 平衡摩擦力；
平衡摩擦力后不挂物体时小车应做匀速直线运动，故打出的纸带是点击均匀的，即平衡摩擦力是否成功的依据为 不挂沙桶时小车拉着纸带打的点迹是均匀的；
故答案为：（1）BD；（2）3.2；（3）平衡小车的摩擦力，不挂沙桶时小车拉着纸带打的点迹是均匀的．