Question

【題目】在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算出，實(shí)驗(yàn)中所使用的電源是50Hz的交流電。

(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足__________時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力。

(2)圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，圖中A、B、C、D、E為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，根據(jù)紙帶可計(jì)算出紙帶所對(duì)應(yīng)小車的加速度a=__________m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

(3)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度。采用圖象法處理數(shù)據(jù)。為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該作a與______的圖象。

(4)如圖丙所示為甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的a—F圖象，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是______。

(5)乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a—F圖象如圖丁所示，兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同__________。

Answer 1

【答案】m遠(yuǎn)小于M 3.51 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 小車的質(zhì)量

【解析】

(1)[1] 該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車，根據(jù)牛頓第二定律得：對(duì)m

mg-F拉=ma

對(duì)M

F拉=Ma

解得

F拉=

當(dāng)m遠(yuǎn)小于M時(shí)，即當(dāng)砝碼和盤的總重力要遠(yuǎn)小于小車的重力，繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力。

(2)[2] 相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，則T=0.1s，根據(jù)公式，加速度為

(3)[3]為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)作出線性關(guān)系圖線，即作圖像。

(4)[4]F不等于零時(shí)，加速度仍然為零，知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。

(5)[5] a-F圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，圖線的斜率不同，則兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的小車質(zhì)量不同。