Question

【題目】下圖為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源。在小車質(zhì)量未知的情況下研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”

（1）完成下列實驗步驟中的填空:

①平衡小車所受的阻力:去掉繩子和吊桶，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列_______的點。

②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_____________。

③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶點的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m

④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③

⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標(biāo)注一個計數(shù)點.測量相鄰計數(shù)點的間距S1，S2，…。求出與不同m相對應(yīng)的加速度a。

⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)一為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出關(guān)系圖線。

（2）根據(jù)上述操作完成下列填空:

①由圖甲中的數(shù)據(jù)求得小車加速度的大小a＝______m/s（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

②圖乙中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，則小車受到的拉力為_______，小車的質(zhì)量為_________（用k，b表示）

Answer 1

【答案】間距相等的點 遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量 1.18m/s2—1.22m/s2

【解析】

（1）[1]當(dāng)紙帶上打出間距相等的點時，說明紙帶做勻速直線運動，

[2] 以整體為對象：，

以小車為對象：

化簡，。由上可知，為保證小車所受拉力近似不變，應(yīng)滿足小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和遠小于小車的質(zhì)量

（2）[3] 由可知，

。

[4]根據(jù)牛頓第二定律可知，變形為，與m為一次函數(shù)關(guān)系，

根據(jù)幾何關(guān)系可知： 解得： ，