Question

【題目】在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后面拉動的紙帶經打點計時器打出的點計算得到．

①當M與m的大小關系滿足 時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力．

②甲同學在探究加速度與力的關系時，根據測量數據作出的圖線，如圖a所示．則實驗存在的問題是 ．

③乙、丙兩同學用同一裝置探究加速度與力的關系時，畫出了各自得到的圖線，如圖b所示．則兩同學做實驗時的哪一個物理量取值不同? 答： ．

④下圖是實驗中得到的紙帶．已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個計數點間還有4個點未畫出，利用下圖給出的數據可求出小車下滑的加速度為 m/s2．(結果保留三位有效數字)

Answer 1

【答案】①，②平衡摩擦力過度（或平板傾斜過度），③小車的質量不同，④

【解析】

(1)以整體為研究對象有mg=(m+M)a，解得：，

以M為研究對象有繩子的拉力F=Ma=，

顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M>>m，即只有M>>m時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力。

(2) 圖中沒有拉力時就有加速度，是由于實驗前平衡摩擦力多度造成的。

(3) 根據牛頓第二定律F=Ma，，a與F成正比，斜率是質量的倒數，兩同學做出的a-F圖像斜率不同，說明兩次試驗時兩車及車上砝碼的總質量不同；

（4）每相鄰兩個計數點間還有4個點未畫出，相鄰兩個計數點間時間間隔為0.1s，根據，利用逐差法：