Question

【題目】如圖所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電門B，在小車上固定一遮光條，小車用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與鉤碼相連，每次小車都從A處由靜止釋放。

(1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d如圖所示，則d=______mm；

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從A位置由靜止釋放，用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門B的時(shí)間t，從刻度尺上得出AB之間的距離x，則小車的加速度a=_____（用給定的物理量表示）；

(3)若實(shí)驗(yàn)沒有滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，則會(huì)增大實(shí)驗(yàn)的____（填“偶然”或“系統(tǒng)”）誤差；

(4)在(3)的基礎(chǔ)上做實(shí)驗(yàn)，改變小車質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m不變，通過描點(diǎn)作出–M圖象如圖所示，已知圖象斜率為k，縱軸截距為b，則m=_______。

Answer 1

【答案】1.45 系統(tǒng)

【解析】

(1)；

(2)小車運(yùn)動(dòng)過程為初速度是零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：，

將帶入，有：；

(3)“沒有滿足鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量”會(huì)使小車的合外力不能近似看成鉤碼重力，引起實(shí)驗(yàn)誤差，這種誤差為系統(tǒng)誤差；

(4)對(duì)小車受力分析，由牛頓第二定律得，對(duì)鉤碼受力分析，由牛頓第二定律得，兩個(gè)式子聯(lián)立得：，則，則。