Question

【題目】在探究加速度與力、質量的關系實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計時器打上的點計算出。

(1)一組同學在做加速度與質量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖像法處理數據。為了比較容易地檢查出加速度a與質量M的關系，應該作a與________的圖象；

(2)如圖是某同學根據測量數據作出的a-F圖線，說明實驗存在的問題是______________；

(3)某同學將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上，得到一條點跡清晰的紙帶。紙帶上A、B、C、D、E、F、G這些點的間距如圖所示，其中每相鄰兩點間還有4個計時點未畫出。根據測量結果計算：打C點時小車的速度大小為_________m/s；小車運動的加速度大小為_________m/s2。（結果均保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】 沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠 1.18 1.50

【解析】

(1)[1]根據牛頓第二定律

a與M成反比，而反比例函數圖象是曲線，而根據曲線很難判定出自變量和因變量之間的關系，故不能作aM圖象；但

故a與成正比，而正比例函數圖象是過坐標原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關系，故應作a圖象。

(2)[2]題中圖象與橫軸的截距大于0，說明在拉力大于0時，加速度等于0，說明物體所受拉力之外的其他力的合力大于0，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠。

(3)[3]打點計時器打下C點時小車的速度大小

其中

[4]由勻變速直線運動的推論

可知：小車運動過程中的加速度大小