Question

在“探究”加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算出，實(shí)驗(yàn)中所使用的電源是50H_Z的交流電．

（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足______時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．
（2）圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，圖中A、B、C、D、E為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出．根據(jù)紙帶可計(jì)算出紙帶所對(duì)應(yīng)小車的加速度a=______m/s²（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測(cè)出相應(yīng)的加速度．采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與______的圖象．
（4）如圖丙所示為甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的a-F圖象，說明實(shí)驗(yàn)存在的問題是______．
（5）乙、丙同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a-F圖象如圖丁所示，兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同______．

Answer 1

（1）根據(jù)牛頓第二定律得，a=

mg

M+m

，則繩子的拉力F=Ma=

mMg

M+m

=

mg

1+ m M

，知當(dāng)m遠(yuǎn)小于M時(shí)，繩子的拉力等于盤和盤中砝碼的重力．
（2）根據(jù)△x=aT²，運(yùn)用逐差法得，a=

xCE-xAC

4T2

=

[(49.10-17.54)-17.54]×10-2

4×0.01

=3.51m/s²．
（3）因?yàn)閍與M的關(guān)系圖線為曲線，無法得出a與M的關(guān)系，應(yīng)該作出a-

1

M

圖線，通過圖線是直線，說明a與M成反比．
（4）F不等于零時(shí)，加速度仍然為零，知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
（5）a-F圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，圖線的斜率不同，則兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的小車質(zhì)量不同．
故答案為：（1）m遠(yuǎn)小于M，（2）3.51，（3）

1

M

（4）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，（5）小車的質(zhì)量．