Question

【題目】某同學利用如圖甲所示的裝置探究加速度與力、質量的關系，實驗中所用打點計時器的頻率為50Hz，所有計算結果均保留兩位有效數字。（取g=9.8m/s2）

（1）為達到平衡摩擦力的目的，取下細繩及托盤，通過調整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據打出的紙帶判斷小車是否做__運動。

（2）平衡摩擦力后，連接細繩及托盤，放入砝碼，通過實驗得到一條打點清晰的紙帶，得到的數據如圖乙所示，相鄰兩計數點間有4個點未畫出。則這次實驗中小車運動的加速度大小是___m/s2，打下點C時小車的速度大小是__m/s。（結果保留兩位有效數字）

（3）實驗前已測得小車的質量為0.5kg，托盤質量為0.006kg，則該組同學放入托盤中的砝碼質量應為____kg。（結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】勻速直線 0.50 0.26 0.020

【解析】

（1）［1］取下細繩及托盤，通過調整墊片的位置，改變長木板傾斜程度，根據打出的紙帶點跡間距是否均勻，即可判斷小車是否做勻速直線運動，如果是即達到了平衡摩擦力的目的。

（2）［2］相鄰兩計數點間有4個點未畫出，相鄰兩計數點間的時間T=0.1s，由逐差法x=a（2T）2得加速度

a=10-2m/s2=0.50m/s2

［3］根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，打下點C時小車的速度大小

v==10-2m/s=0.26m/s

（3）［4］小車的質量M=0.5kg，托盤質量m0=0.006kg，設該組同學放入托盤中的砝碼質量為m，根據牛頓第二定律

（m0+m）g=Ma

砝碼質量

m=-m0=kg-0.006kg=0.020kg