Question

【題目】用圖所示的裝置做“探究加速度與物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．測量小車的質(zhì)量為M，砝碼和托盤的質(zhì)量為m，滿足m<<M，可以認(rèn)為砝碼和托盤的重力等于小車所受拉力，記為F。

b．把紙帶系在小車上，并使紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。把裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的木板一端稍微墊高，使小車在木板上做勻速運(yùn)動(dòng)。

c．把連接砝碼和托盤的細(xì)線繞過木板上的定滑輪后系在小車上，接通電源，釋放小車，使小車沿長木板運(yùn)動(dòng)。

d．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，根據(jù)計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離求出加速度a。

e．換上新紙帶，保持小車的質(zhì)量不變，改變砝碼的質(zhì)量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

f．實(shí)驗(yàn)過程中，小車所受拉力記為F1、F2、F3、F4、F5，對(duì)應(yīng)的加速度記為a1、a2、a3、a4、a5。以加速度a為縱軸、小車所受拉力F為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖所示。

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)：

（1）小車受到拉力為F2時(shí)，打出的一條清晰紙帶如圖所示。找一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)0，然后每隔相同的時(shí)間間隔T選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別記為1、2、3、4，用刻度尺測量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為x1、x2、x3、x4。則小車的加速度大小為______。根據(jù)紙帶還可以求出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)1時(shí)，小車的速度大小為_______。

（2）在圖中已標(biāo)出加速度a1、a3、a4、a5對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)谠搱D中標(biāo)出加速度a2對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出a-F圖像____。

（3）另一組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，忘記了平衡摩擦力，繪制出a-F圖線如圖所示。該圖線的斜率為k，縱軸截距為b。由此可知：小車的質(zhì)量為______，小車所受摩擦力大小為______。

Answer 1

【答案】（1） （2）圖像見解析； （3）

【解析】

（1）根據(jù)x=aT2由逐差法可得: ；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)1時(shí)，小車的速度大小為；

（2）畫出a-F圖像如圖；

（3）根據(jù)F-f=ma，解得，則，，解得，.