Question

【題目】某同學在驗證牛頓第二定律時，設計了如圖甲所示的實驗裝置，經測量可知小車的質量為m1，砝碼盤及砝碼的總質量為m2，且m2遠小于m1�；卮鹣铝袉栴}∶

（1）在某次實驗時打出了如圖乙所示的紙帶，已知打點計時器的打點周期為T，圖中相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出，用刻度尺依次測出相鄰兩計數(shù)點之間的距離為x1、x2、x3、x4、x5、x6，用上述量寫出小車加速度的關系式a=______；

（2）該同學在探究小車加速度與外力的關系時，首先平衡了摩擦力，多次改變盤中砝碼的質量，記錄了多組加速度與砝碼重力F的圖像，如圖丙所示，若重力加速度g=10 m/s2，則小車的質量為______kg，砝碼盤的質量為_____kg。 （保留一位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 2 0.06

【解析】

（1）[1]根據(jù)勻變速直線運動的推論公式

又，則由逐差法可求得

整理得

（2）[2][3]設砝碼盤的質量為m，由牛頓第二定律可知

由圖像將上式變式為

圖像的斜率表示小車質量的倒數(shù)，圖像的斜率為

故小車質量為

當時，產生的加速度是由于砝碼盤的作用而產生的，故有

解得