Question

【題目】用圖甲所示裝置探究“加速度與力、質量的關系”。探究步驟：

①將木板傾斜一定角度并固定，使小車能勻速下滑，把打點計時器固定在木板上端；

②連接小車和空砝碼盤的細繩跨過滑輪并與木板平行，并在小車內放若干相同的砝碼；

③將小車接上紙帶，接通電源，從圖示位置靜止釋放小車；

④記錄砝碼盤和盤中砝碼總質量，通過紙帶計算小車的加速度；

⑤將小車內的1個砝碼取出，放在砝碼盤內，重復操作③④；

⑥重復操作⑤，直到小車內的砝碼全部都移至砝碼盤內。

己知打點計時器的頻率為50Hz，砝碼盤質量為m，所有砝碼總質量為m1，小車質量為m2。回答下列問題：

（1）某次打出的一條清晰紙帶的一部分如圖乙所示，則打這條紙帶時小車加速度a=____m/s2。（結果保留三位有效數字）

（2）以小車加速度a為橫坐標，砝碼盤和盤中砝碼的總重力F為縱坐標，建立坐標系，依據多次測得的數據描點作出圖像。下列正確的圖像是_________ 。

（3）通過實驗得到結論：物體質量一定時，其加速度與合外力成正比。則本探究實驗中，測量對象的質量是__________。（用題中所給的字母表示）

Answer 1

【答案】1.70 A m+m1+m2

【解析】

(1)[1]由紙帶上的記時點可知計數點間時間間隔：

由勻變速直線運動的判別式可得：

(2)[2]砝碼盤和盤中砝碼的總重力F，因為已經平衡了摩擦力，則F作為砝碼，砝碼盤和小車的合外力：

所以，合力和加速度應該為正比例函數，選擇A.

(3)[3]砝碼盤和盤中砝碼總重力F，因為已經平衡了摩擦力，則F作為砝碼，砝碼盤和小車的合外力：

本探充實驗中，測量對象的質量為三者質量之和。