题目内容
某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图4－2－13甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz)．
图4－2－13
(1)图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2(保留两位有效数字)．
(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
，数据如下表：
| 实验次数 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 小车加速度a/(m·s－2) | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
| 小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
|
| 4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
请在如图4－2－14所示的方格坐标纸中画出a－图线，并依据图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是________．
图4－2－14
图4－2－15
(3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线，如图4－2－15所示．该图线不通过原点，请你分析其主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
解析：(1)连续相等的时间间隔内，从纸带上可得到四段位移的大小，可以选用逐差法计算加速度．
由x1＝6.19 cm x2＝6.70 cm
x3＝7.21 cm x4＝7.72 cm
电火花打点计时器周期T＝
＝0.02 s
用逐差法可得x3－x1＝2a(2T)2 x4－x2＝2a(2T)2
故a＝
＝
＝3.2 m/s2.
(2)在a－坐标系中描点连线得a－图线如图所示，可得a＝
(3)由a－F图线F增大至某值时物体开始有加速度，说明实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分．
答案：(1)3.2 m/s2 (2)见解析 a＝
(3)实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不充分
某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细沙的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板．
