Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖（交流電的頻率為50Hz）。由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出，其中x1=7.05cm，x2=7.65cm、x3=8.25cm、x4=8.85cm、x5=9.45cm、x6=10.05cm。

(1)圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出打下2計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的小車的速度___m/s；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小車的加速度大小為___m/s2（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。

(2)為使沙桶及桶內(nèi)沙的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是桶及桶內(nèi)沙的總質(zhì)量___木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量。（填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）

(3)保持小車質(zhì)量不變，改變沙和沙桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F變化的圖線，如圖所示。該圖線不通過(guò)原點(diǎn)，請(qǐng)你分析其主要原因是_________。

Answer 1

【答案】0.795 0.600 遠(yuǎn)小于 沒(méi)有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不完全

【解析】

(1) 由于交流電的頻率為50Hz，故打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，所以每?jī)蓚�(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=0.1s，根據(jù)紙帶可求出打下2計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的小車的速度

v2==0.795m/s

利用逐差法x=aT2可得運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小車的加速度大小為

(2)為使沙桶及桶內(nèi)沙的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是桶及桶內(nèi)沙的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量。

(3) 如圖所示，速度a隨合力F變化的圖線，不通過(guò)原點(diǎn)，即當(dāng)F不等于零時(shí)，加速度仍為零，主要原因是沒(méi)有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不完全。