Question

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)使用了如圖所示的裝置,木板放在水平桌面上,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz。

(1)實(shí)驗(yàn)中得到如圖一段紙帶,每五個(gè)點(diǎn)為一計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得AB=7.65cm；BC=10.17m，實(shí)驗(yàn)測(cè)出小車的加速度大小為_______m/s2 (結(jié)果保留2位小數(shù));

(2)若直接按圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以沙和沙桶的總重力F為橫坐標(biāo)，通過(guò)紙帶分析得到的加速度a為縱坐標(biāo)，畫出的a-F圖象合理的_______

(3)實(shí)驗(yàn)中，沙和沙桶的總重力_______(填“大于”或“小于”或“等于”)繩子對(duì)小車的拉力，為了讓沙和沙桶的總重力大小更接近繩子對(duì)小車的拉力，應(yīng)讓沙和沙桶的總質(zhì)量________(填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”)小車的質(zhì)量；

(4)若第(2)中四個(gè)圖象中的圖線(包括B、C中的直線部分)的斜率為k，則小車的質(zhì)量M_______。

Answer 1

【答案】（1）2.52m/s2 （2）C （3）小于； 遠(yuǎn)小于； （4）1/k.

【解析】

（1）根據(jù)x=aT2求解加速度；（2）若直接按圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有平衡摩擦力，則當(dāng)力F到達(dá)某一值時(shí)小車才有加速度;（3）細(xì)線的拉力小于沙和沙桶的總重力．為了讓沙和沙桶的總重力大小更接近繩子對(duì)小車的拉力,應(yīng)讓沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；（4）a –F圖像的斜率的倒數(shù)等于小車的質(zhì)量.

（1）小車的加速度大小為：

（2）若直接按圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有平衡摩擦力，則當(dāng)力F到達(dá)某一值時(shí)小車才有加速度，可知畫出的a-F圖象合理的是C；

（3）實(shí)驗(yàn)中，我們認(rèn)為細(xì)線拉力的大小等于沙和沙桶（其總質(zhì)量為m）的總重力，而實(shí)際上細(xì)線的拉力：mg-T=ma，得：T=mg-ma，故細(xì)線的拉力小于沙和沙桶的總重力．為了讓沙和沙桶的總重力大小更接近繩子對(duì)小車的拉力,應(yīng)讓沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量；

（4）若第（2）中四個(gè)圖象中的圖線(包括B、C中的直線部分)的斜率為k，則根據(jù)牛頓第二定律，則，小車的質(zhì)量M=1/k.