Question

【題目】為了探究物體質量一定時加速度與力的關系，A、B同學設計了如圖甲所示的實驗裝置．其中小車的質量為M，砂和砂桶的質量為m，與小車相連的滑輪的質量為m0 ． 力傳感器可測出輕繩中的拉力大小，重力加速度為g．實驗時先平衡摩擦力．

（1）A同學在實驗中得到如圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩計數點間還有四個點沒有畫出），已知打點計時器采
用的是頻率為50Hz的交流電，根據紙帶可求出小車的加速度大小為 m/s2（結果保留三位有效數字）．
（2）A同學以力傳感器的示數F為縱坐標，加速度a為橫坐標，畫出的F﹣a圖象如圖丙所示，求得圖線的斜
率為k，則小車的質量M=（用所給物理量的符號表示）．

（3）B同學也以力傳感器的示數F為縱坐標，加速度a為橫坐標，畫出的F﹣a圖象如圖丁所示，圖線不過原
點的原因可能是 ． （答一條即可）

Answer 1

【答案】
（1）1.80
（2）
（3）平衡摩擦力過度
【解析】解：（1）由于兩計數點間還有4個點沒有畫出，故兩點之間的時間間隔為T=5×0.02s=0.10s，取六段距離，采用兩分法，由△x=aT2可得：
=180 （2）對小車和滑輪組成的整體，根據牛頓第二定律，有 ，得
F﹣a圖線是一條過原點的直線，斜率 ，解得 （3）根據F等于零，加速度不為零，分析圖線不過原點的原因，可知實驗中平衡摩擦力過度
所以答案是：（1）1.80 （2） （3）平衡摩擦力過度