Question

【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，A、B同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其巾小車(chē)的質(zhì)量為M，砂和砂桶的質(zhì)量為m，與小車(chē)相連的滑輪的質(zhì)量為m0。力傳感器可測(cè)出輕繩中的拉力大小，重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)時(shí)先平衡摩擦力。

(1)A同學(xué)在實(shí)驗(yàn)巾得到如圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50 Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度大小為________m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

(2)A同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為縱坐標(biāo)，加速度a為橫坐標(biāo)，畫(huà)出的F-a圖象如圖丙所示，求得圖線(xiàn)的斜率為k，則小車(chē)的質(zhì)量M=___________（用所給物理量的符號(hào)表示）.

(3)B同學(xué)也以力傳感器的示數(shù)F為縱坐標(biāo)，加速度a為橫坐標(biāo)，畫(huà)

出的F-a圖象如圖丁所示，圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)的原因可能是_____________________________。（答一條即可）

Answer 1

【答案】 1.80 2k- m0 平衡摩擦力過(guò)度

【解析】（1）由于兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，故兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為，取六段距離，采用兩分法，由可得：
（2）對(duì)小車(chē)和滑輪組成的整體，根據(jù)牛頓第二定律，有，得，F-a圖線(xiàn)是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，斜率，解得

（3）根據(jù)F等于零，加速度不為零，分析圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)的原因，可知實(shí)驗(yàn)中平衡摩擦力過(guò)度。