Question

（9分）用如圖所示的裝置做實(shí)驗(yàn)，研究“在物體質(zhì)量不變時(shí)，其加速度與合外力的關(guān)系”。

（1）實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)跡如圖，相鄰點(diǎn)跡之間的時(shí)間間隔均為T，則物塊的加速度a=                                     ；

（2）若用鉤碼m的重力表示小車M所受的合外力，需滿足         ，滿足此條件做實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到一系列加速度a與合外力F的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，畫出a-F關(guān)系圖象，如圖所示，由圖象可知，實(shí)驗(yàn)操作中不當(dāng)之處為          ；小車的質(zhì)量為           kg;  
（3）若實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程正確，將小車和鉤碼作為整體進(jìn)行研究，用鉤碼的重力表示合外力，此時(shí)（填“有”、“無(wú)”）系統(tǒng)誤差。

Answer 1

（1）[( x₆+ x₅+ x₄)-( x₃+ x₂+ x₁)]/9T²   （2）M>>m 滑板傾角過(guò)大  m="4kg" （3）無(wú)系統(tǒng)誤差

試題分析：（1）為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，有a₁=(x₆-x₃)/3T²，a₂=(x₅-x₂)/3T₂，a₃=(x₄-x₁)/3T₂，而a="(" a₁+ a₂+ a₃)/3="[(" x₆+ x₅+ x₄)-( x₃+ x₂+ x₁)]/9T²；（2）據(jù)mg=(m+M)a，有a="mg/(M+m)" 當(dāng)M>>m時(shí)有a= mg/M；由圖像可知，當(dāng)F=0時(shí)加速度為a=0.5m/s²,說(shuō)明滑板傾角過(guò)大；由圖可知，當(dāng)F=0時(shí)有：G_X-f=ma=0.5m；當(dāng)F+ G_X-f=ma^’即1+ G_X-f=m,經(jīng)過(guò)計(jì)算可得m=4kg。（3）將鉤碼和小車當(dāng)做一個(gè)整體，則有mg=(m+M)a,由此式可知，不管m怎么變，整體的加速度都為，得a=mg/(m+M)，即無(wú)系統(tǒng)誤差。