Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車的加速度a與小車的質(zhì)量M之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，不改變拉力FT（即小車懸掛線所吊砂桶與砂的重力mg一定），只改變小車的質(zhì)量M，某次實(shí)驗(yàn)得到了一條紙帶，如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接的是50Hz的低壓交流電源，圖中各點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)標(biāo)出的計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量長(zhǎng)度的單位為cm．

（1）請(qǐng)由紙帶上測(cè)量記錄的數(shù)據(jù)，求出C點(diǎn)的瞬時(shí)速度vc=m/s，加速度a=m/s2（結(jié)果保留保留兩位有效數(shù)字）．
（2）該實(shí)驗(yàn)正式開始前，要先 ， 且只有當(dāng)小車質(zhì)量M與小車懸掛線通過(guò)定滑輪所吊砂桶及砂的總質(zhì)量m大小滿足時(shí)，方可認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力FT的大小等于懸掛線所吊砂桶與砂的重力mg．

Answer 1

【答案】
（1）0.35,0.97
（2）要平衡摩擦阻力f,M＞＞m
【解析】解：（1）據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，可得C點(diǎn)速度為：

vC= = ×10﹣2 m/s=0.35 m/s

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT2，有：

a=

解得：a= m/s2=0.97 m/s2．
（2）為了使繩子的拉力等于小車的合外力，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前要進(jìn)行平衡摩擦力，具體做法是：適當(dāng)墊高長(zhǎng)木板不帶定滑輪的一端，輕推未掛沙桶的小車，恰使拖有紙帶的小車勻速下滑．

設(shè)繩子上拉力為F，對(duì)小車根據(jù)牛頓第二定律有：

F=Ma ①

對(duì)砂桶和砂有：mg﹣F=ma ②

F= = ，由此可知當(dāng)M＞＞m時(shí)，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力．

所以答案是：（1）0.35，0.97；（2）要平衡摩擦阻力f；M＞＞m．