Question

【題目】如圖所示是某同學探究加速度與力的關系的實驗裝置。他在氣墊導軌上安裝了一個光電門B，在小車上固定一遮光條，小車用細線繞過氣墊導軌左端的定滑輪與鉤碼相連，每次小車都從A處由靜止釋放。

(1)該同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d如圖所示，則d=______mm；

(2)實驗時，將滑塊從A位置由靜止釋放，用游標卡尺測量遮光條的寬度d，由數字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t，從刻度尺上得出AB之間的距離x，則小車的加速度a=_____（用給定的物理量表示）；

(3)若實驗沒有滿足鉤碼質量遠小于小車質量，則會增大實驗的____（填“偶然”或“系統”）誤差；

(4)在(3)的基礎上做實驗，改變小車質量M，鉤碼質量m不變，通過描點作出–M圖象如圖所示，已知圖象斜率為k，縱軸截距為b，則m=_______。

Answer 1

【答案】1.45 系統

【解析】

(1)；

(2)小車運動過程為初速度是零的勻加速直線運動，由運動學公式得：，

將帶入，有：；

(3)“沒有滿足鉤碼質量遠小于小車質量”會使小車的合外力不能近似看成鉤碼重力，引起實驗誤差，這種誤差為系統誤差；

(4)對小車受力分析，由牛頓第二定律得，對鉤碼受力分析，由牛頓第二定律得，兩個式子聯立得：，則，則。