Question

【題目】某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，如圖甲所示為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50 Hz）

(1)這個實驗____（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。

(2)砂桶和砂的質量m____小車的質量M。

(3)圖乙所示為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車的加速度大小為____ m/s2。

(4)保持小盤及盤中砝碼的質量不變，改變小車質量m，分別得到小車的加速度a與小車質量m及對應的的數據如下表：

請在下圖所示的坐標紙中畫出a-的圖象______，并由圖象求出小車的加速度a與質量的倒數之間的關系式是________。

Answer 1

【答案】需要3.19

【解析】

(1)由于該實驗只有繩子的拉力好測量而摩擦力不好測出，所以不能有摩擦力做功，所以需要平衡摩擦力．

(2)對整體分析，根據牛頓第二定律得，則繩子的拉力，只有當時，砂桶和砂的重力近似等于繩子的拉力.

(3)由于交流電的頻率為50Hz，故打點時間間隔為0.02s，所以每兩個計數點之間的時間間隔為T=0.04s，利用逐差法△x=aT2可得.

(4)根據圖表在坐標紙上描點，然后用一條直線將這些點和坐標原點連接起來，圖象如圖所示:

根據圖象可知，斜率，則函數表達式為.