Question

【題目】一物理興趣小組在進(jìn)行探究“外力一定時加速度與質(zhì)量間的關(guān)系”，采用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行如下操作：

A.取下小吊盤，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時器打出一系列等間距的點(diǎn)

B.使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼

C.接通打點(diǎn)計(jì)時器電源，釋放小車，打出一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量

D.保持小吊盤中物塊質(zhì)量不變，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟C

E.測量并求出不同相對應(yīng)的小車加速度

（1）該小組中一名同學(xué)取出一條紙帶，舍去開始較密集的部分，標(biāo)出7個計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未標(biāo)出，如圖乙所示。該同學(xué)只測了兩個數(shù)據(jù)、，已知電源的頻率為，則小車的加速度為____（用所給物理量符號表示）

（2）該小組的另一名同學(xué)以砝碼的質(zhì)量為橫坐標(biāo)，測得的加速度倒數(shù)為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出關(guān)系圖，若圖線縱軸上的截距為，斜率為，重力加速度為，則盤和盤中物塊的質(zhì)量為____，小車質(zhì)量為____。（用所給物理量符號表示）

Answer 1

【答案】

【解析】

（1）[1]已知電源的頻率為，則打點(diǎn)計(jì)時器每隔打一次點(diǎn)，每兩個連續(xù)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未標(biāo)出，所以相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間為；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式

Δx=at2

可得

（2）[2][3] 設(shè)細(xì)線對小車的拉力為F，小車的質(zhì)量為M，砝碼隨小車一起加速運(yùn)動的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有：

變形得：

則斜率

解得：

縱軸上的截距為

解得小車的質(zhì)量為：

又當(dāng)時，拉力，則有：

解得盤和盤中物塊的質(zhì)量為：