Question

“探究加速度與物體受力的關系”的實驗裝置如圖所示．圖中小車的質量為m₁，紙帶穿過固定的電火花打點計時器與小車連接，長木板水平放置，其一端帶有定滑輪．小車與豎直懸掛的測力計通過細繩相連，動滑輪下懸掛重物，重物的質量用m₂表示．不計繩子、滑輪的質量及滑輪的摩擦，已知重力加速度為g．
（1）電火花打點計時器所使用的電源電壓是

 

V．
（2）下列說法正確的是

 

．
A．實驗時必須先平衡小車受到的摩擦力
B．實驗中m₂應遠小于m₁
C．實驗中，無論m₂取何值，小車受到的合外力大小總等于測力計相應的讀數
D．實驗中，無論m₂取何值，測力計相應的讀數始終為

1

2

m₂g．

Answer 1

分析：（1）電火花打點計時器使用220V交流電．
（2）該實驗必須要平衡摩擦力．
由于該實驗的連接方式，小車是在繩的拉力下加速運動，故不要求重物質量遠小于小車質量．
由實驗方案的連接方式，可知測力計示數總等于小車受到的拉力．
由牛頓第二定律可判定D．

解答：解：
（1）電火花打點計時器使用220V交流電．
（2）A、該實驗首先必須要平衡摩擦力，故A正確．
B、由于該實驗的連接方式，重物和小車不具有共同的加速度，小車是在繩的拉力下加速運動，此拉力可由測力計示數獲得，不需要用重物的重力來代替，故不要求重物質量遠小于小車質量，故B錯誤．
C、由實驗方案的連接方式，繩一端連接小車，一端連接測力計，可知測力計示數總等于小車受到的拉力，故C正確．
D、由于重物向下加速度運動，由牛頓第二定律：m₂g-2F=m₂a，解得：F=

m2g-m2a

2

，故D錯誤．
故選：AC
故答案為：
（1）交流220V．
（2）AC．

點評：本題第2問B為易錯選項，這個是課本參考實驗的改進版，用這種方法可以準確得到小車受到的合外力，而不需要用重物的重力來近似代替，是一個比課本參考方案更好的辦法，題目價值很高．