Question

某班學(xué)生進行了一個探究小車加速度a與小車所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖．
（1）圖（b）為某同學(xué)實驗得到的紙帶，已知每兩個記數(shù)點 之間還有四點沒有畫出來，圖中上部數(shù)字為相鄰兩個記數(shù)點間的距離，計時器的電源頻率為50Hz．，可求得紙帶的加速度為a=______m/s²．（答案保留三位有效數(shù)字）
（2）在實驗中有一位同學(xué)通過實驗測量作出了圖（c）中的A圖線，試分析：①A圖線不通過坐標(biāo)原點的原因是______；　 ②A圖線上部彎曲的原因是______．

Answer 1

解：（1）計數(shù)點間的時間間隔t=0.02s×5=0.1s，
紙帶的加速度a==≈2.01m/s²．
（2）①由a-F圖象可知，圖象不過原點，在F軸上有截距，這是實驗前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠造成的；
②當(dāng)砂桶總質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量時，可以認為小車受到的拉力等于砂桶重力，a與F成正比，當(dāng)砂桶質(zhì)量太大，
砂桶質(zhì)量沒有遠小于小車質(zhì)量時，小車受到的拉力小于砂桶重力，a-F圖象不再是直線而發(fā)生彎曲．
故答案為：（1）2.01；（2）①未平衡摩擦力或平衡不夠；②砂桶質(zhì)量沒有遠小于小車質(zhì)量．
分析：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，由勻變速運動的特點△x=at²可以求出小車的加速度．
（2）實驗時要平衡摩擦力，如果平衡摩擦力不夠，則圖象在F軸上截距不為零，如果過平衡摩擦力，則圖象在a軸上截距不為零．
點評：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗時，要平衡小車受到的摩擦力，應(yīng)控制砂桶總質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量．