Question

【题目】某实验小组的同学在用打点计时器探究小车的加速度a与小车的质量M之间的关系实验中，不改变拉力T（即小车悬挂线所吊砂桶与砂的重力mg一定），只改变物体的质量M，得到了如下表所示的几组实验数据。其中第3组数据还未算出加速度，但对应该组已经打出了纸带，如图所示．打点计时器接的是50Hz的低压交流电源，图中各点为每打5个点标出的计数点，测量长度的单位为cm，两个计数点间还有4个点未标出．

（1）由纸带上测量记录的数据，求出C点的瞬时速度vC=___m/s，以及加速度a=__________m/s2．（结果保留两位有效数字）

（2）为使细线对小车的拉力等于小车所受的合力，该实验开始进行时，要先_______；只有当小车质量M与小车悬挂线通过定滑轮所吊砂桶及砂的总质量m大小满足_________时，方可认为细线对小车的拉力T的大小等于悬挂线所吊砂桶与砂的重力mg．

Answer 1

【答案】 0.52 1.6 平衡摩擦 M》m

【解析】(1)根据匀变速运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度， ；

根据逐差法得加速度为： ；

(2)为了使绳子的拉力等于小车的合外力，在进行实验之前要进行平衡摩擦力，具体做法是：适当垫高长木板不带定滑轮的一端，轻推未挂沙桶的小车，恰使拖有纸带的小车匀速下滑。

设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：

F=Ma

对砂桶和砂有：mgF=ma

则，由此可知当M>>m时，砂和砂桶的重力等于绳子的拉力。