Question

【题目】在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出。

(1)一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图像法处理数据。为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该作a与________的图象；

(2)如图是某同学根据测量数据作出的a-F图线，说明实验存在的问题是______________；

(3)某同学将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条点迹清晰的纸带。纸带上A、B、C、D、E、F、G这些点的间距如图所示，其中每相邻两点间还有4个计时点未画出。根据测量结果计算：打C点时小车的速度大小为_________m/s；小车运动的加速度大小为_________m/s2。（结果均保留三位有效数字）

Answer 1

【答案】 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 1.18 1.50

【解析】

(1)[1]根据牛顿第二定律

a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作aM图象；但

故a与成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，故应作a图象。

(2)[2]题中图象与横轴的截距大于0，说明在拉力大于0时，加速度等于0，说明物体所受拉力之外的其他力的合力大于0，即没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够。

(3)[3]打点计时器打下C点时小车的速度大小

其中

[4]由匀变速直线运动的推论

可知：小车运动过程中的加速度大小