Question

【題目】在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及重物的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點(diǎn)計算出．

（1）當(dāng)M與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砝碼的重力．
（2）一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時，保持盤及重物的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)，為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該作a與的圖象．
（3）如圖乙所示為某同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a﹣F圖線，此圖線說明實(shí)驗(yàn)存在的問題是 ．

（4）圖丙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，已知使用電源頻率為50HZ．根據(jù)紙帶可求出小車在C點(diǎn)的速度大小為m/s，加速度大小為m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】
（1）M＞＞m
（2）
（3）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
（4）1.7,3.2
【解析】解：（1）以整體為研究對象有：mg=（m+M）a

解得：a= ，

以M為研究對象有繩子的拉力為：F=Ma= mg

顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．（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(guān)系，故不能作a﹣M圖象；但存在關(guān)系：a= ，

故a與 成正比，而正比例函數(shù)圖象是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系，故應(yīng)作a﹣ 圖象；（3）圖乙中圖象與橫軸的截距大于0，說明在拉力大于0時，加速度等于0，說明物體所受拉力之外的其他力的合力大于0，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．（4）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點(diǎn)時小車的瞬時速度大�。�

vC= =1.7m/s

設(shè)A到B之間的距離為x1，以后各段分別為x2、x3、x4，根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)可知：

△x=x2﹣x1=x3﹣x2=x4﹣x3=0.51cm＞

根據(jù)△x=aT2得：a=

所以答案是：（1）M＞＞m （2） （3）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 （4）1.7 （5）3.2