Question

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，使用了如圖甲所示的裝置，計(jì)時器打點(diǎn)頻率為50Hz。⑴該同學(xué)要探究加速度a和拉力F的關(guān)系，應(yīng)該保持________不變；若該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，為了直觀判斷二者間的關(guān)系，應(yīng)作出__________圖象。

⑵該同學(xué)得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個點(diǎn)，如圖乙所示，自A點(diǎn)起，測得相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為8.0mm、10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm，則打E點(diǎn)時小車的速度為______m/s，小車的加速度為________m/s2（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）。

（3）該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了a－F圖象，如圖所示，則

①當(dāng)小車的質(zhì)量M與沙桶質(zhì)量m的大小關(guān)系滿足________時，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力。

②圖中的直線不過原點(diǎn)的原因是__________。

③此圖中直線發(fā)生彎曲的原因是__________。

Answer 1

【答案】⑴小車質(zhì)量 a---1/M ⑵0.75 5.0 ⑶ ①M >>m ②平衡摩擦力過度（或平衡摩擦力時木板傾角太大） ③沒有滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量

【解析】

（1）驗(yàn)證牛頓第二定律要用控制變量法，作圖時為了便于觀測盡量作出直線；

（2）利用中間時刻速度推論計(jì)算瞬時速度，逐差法計(jì)算加速度；

（3）誤差一般兩方面，原理引起的誤差，操作引起的誤差。

(1)在探究加速度與外力的關(guān)系時,應(yīng)該保持小車的質(zhì)量不變,要直觀的反映兩個量之間的關(guān)系,可以通過作圖來解決.但是只有作出一條直線,才可以直觀的反映兩個變量之間的關(guān)系.在探究加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系時,為了直觀判斷二者間的關(guān)系,應(yīng)作出圖象

(2)利用勻變速直線運(yùn)動的推論:

小車加速度

(3)①要使得繩子拉力等于砂和砂桶的重力大小,必須滿足M >>m。

②圖中當(dāng)F=0時, .也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時,小車的加速度不為0,說明小車的摩擦力小于重力的分力,所以原因是實(shí)驗(yàn)前木板右端墊得過高,即平衡摩擦力過度導(dǎo)致.

③要使得繩子拉力等于砂和砂桶的重力大小,必有,而不滿足時,隨m的增大物體的加速度a逐漸減小.故圖象彎曲的原因是:未滿足砂和砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量.