Question

【題目】在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，采用如圖1所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后面拉動的紙帶經(jīng)打點計時器打出的點計算得到。

(1)當M與m的大小關系滿足____________時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力。

(2)一組同學在探究加速度與質量的關系時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)。為了比較容易地得出加速度a與質量M的關系，應作出a與_________________圖象。

(3)甲同學在探究加速度與力的關系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F圖線，如圖2（a）所示，則實驗存在的問題是_____________________。

(4)乙、丙兩同學用同一裝置探究加速度與力的關系時，畫出了各自得到的a-F圖線，如圖2（b）所示。則兩同學做實驗時__________不同造成的。

(5)某同學在實驗中得到如圖3所示的一條紙帶（兩計數(shù)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50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________（結果保留兩位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】 小車及車中砝碼的質量遠大于盤及盤中砝碼的質量或M>>m 小車及車中砝碼的質量的倒數(shù)或 平衡摩擦力時,木板傾角過大或平衡摩擦力過度 兩小車的質量 0.40

【解析】（1）設繩子上拉力為F，對小車及車中砝碼根據(jù)牛頓第二定律有：F=Ma ，對盤及盤中砝碼有：mg-F=ma ，聯(lián)立解得： ，由此可知當M＞＞m時，繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力。

（2）根據(jù)牛頓第二定律F=Ma，a與M成反比，而反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關系，故不能作a-M圖象；但，可知a與成正比，而正比例函數(shù)圖象是過坐標原點的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關系，故應作的圖象。

（3）圖中沒有拉力時就產(chǎn)生了加速度，說明平衡摩擦力時,木板傾角過大或平衡摩擦力過度。

（4）a-F圖線的斜率表示小車的質量，由圖可知斜率不同，故兩小車的質量不同。

（5）打點計時器采用的是頻率為50Hz的交流電，兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出所以兩個點的時間間隔為T=0.1s，根據(jù)推論，可得加速度為： 。