题目内容

(11分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及物体质量m的关系实验。如图(a)所示为实验装置简图。A为小车,B为打点计时器,C为装有沙的沙桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于沙和沙桶总重量,小车运动加速度可用纸带上的点求得。  

(1)(3分)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),试由图中数据求出小车运动的加速度=_______/s2。(结果保留两位有效数字)  
(2)保持沙和沙桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车运动的加速度与质量及对应的1/数据如下表

次数
 
1
 
2
 
3
 
4
 
5
 
6
 
7
 
8
 
小车加速度a(/s2
 
1.90
 
1.72
 
1.49
 
1.25
 
1.00
 
0.75
 
0.50
 
0.30
 
小车质量(kg)
 
0.25
 
0.29
 
0.33
 
0.40
 
0.50
 
0.71
 
1.00
 
1.67
 
1/ (kg-1
 
4.00
 
3.50
 
3.00
 
2.50
 
2.00
 
1.40
 
1.00
 
0.60
 
①(3分)根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在方格坐标纸中作出图线。
②(3分)从图线中得到F不变时小车加速度之间定量关系式为__________。
(3)(2分)保持小车质量不变,改变沙和沙桶的重量,该同学根据实验数据作出了加速度与合力F图线如图(d)所示,该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是__________.

(1)3.0(3分)(2)①如图所示(3分) ②(3分)
(3)实验前没有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不够

解析试题分析:(1)据题意,已知打点计时器打点周期为T=0.01s,据逐
。(2)①从表格数据描点连线后是一条过原点的倾斜直线,即当拉力F一定时,小车加速度a与小车质量倒数成正比。②由于A与成正比,即图线的斜率表示拉力大小,则有:,即。(3)从图线可知,当拉力F增加了一定值时,加速度仍为0,据,而a=0可知,实验前没有平衡摩擦力。
考点:本题考查探究小车加速度与小车受到拉力力和小车质量关系;

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