Question

【題目】為了探究物體質量一定時加速度與力的關系，A、B同學設計了如圖甲所示的實驗裝置。其巾小車的質量為M，砂和砂桶的質量為m，與小車相連的滑輪的質量為m0。力傳感器可測出輕繩中的拉力大小，重力加速度為g。實驗時先平衡摩擦力。

(1)A同學在實驗巾得到如圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩計數點間還有四個點沒有畫出），已知打點計時器采用的是頻率為50 Hz的交流電，根據紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2（結果保留三位有效數字）。

(2)A同學以力傳感器的示數F為縱坐標，加速度a為橫坐標，畫出的F-a圖象如圖丙所示，求得圖線的斜率為k，則小車的質量M=___________（用所給物理量的符號表示）.

(3)B同學也以力傳感器的示數F為縱坐標，加速度a為橫坐標，畫出的F-a圖象如圖丁所示，圖線不過原點的原因可能是________________。（答一條即可）

Answer 1

【答案】(1)1.80(2) 2k- m0(3)平衡摩擦力過度

【解析】

（1）相鄰兩計數點間還有四個點沒有畫出，計數點間的時間間隔：，由勻變速直線運動的推論可知，加速度為：；

（2）小車所受合力是測力計示數的2倍，即：2F，由牛頓第二定律可知：，則：，F﹣a圖象的斜率：，小車質量：；

(3)由 圖丁 知，時，，說明平衡摩擦力過度了。