Question

【題目】某同學在“驗證牛頓第二定律“的實驗中，設計了如圖甲所示的實驗。質量均為M的兩重物A和B通過細繩跨過光滑的定滑輪，重物A下方連接紙帶，紙帶穿過固定在鐵架臺上的打點計時器，不計空氣阻力，重力加速度為g。

（1）在重物B的下端掛上質量為m的鉤碼，接通打點計時器，由靜止釋放重物B．打點計時器打出一條紙帶，其部分計數點的點跡如圖乙所示，其中相鄰兩計數點間有四個點未標出。已知交流電源的頻率為50Hz，可計算出重物A運動的加速度大小為_____m/s2（計算結果保留兩位有效數字）。

（2）改變鉤碼的質量m，重做該實驗。該同學根據多組實驗數據得出重物A的加速度與鉤碼所受的重力關系的如圖丙圖象所示，得到了一段直線圖線，則該實驗滿足m_____M（選填“遠大于”、“接近于”或“遠小于”）。該直線的斜率k＝_____。

Answer 1

【答案】0.80 遠小于

【解析】

（1）重物A、B做勻變速直線運動，加速度大小相等，分析紙帶，利用逐差法，解得重物A運動的加速度 。

（2）研究重物A、B組成的整體，當鉤碼質量m遠小于重物質量M時，根據牛頓第二定律可知，mg＝2Ma，解得 ，對照圖象可知，該直線的斜率為。