题目内容
【题目】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，如图甲所示为实验装置简图。（交流电的频率为50 Hz）
(1)这个实验____（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。
(2)砂桶和砂的质量m____小车的质量M。
(3)图乙所示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。
(4)保持小盘及盘中砝码的质量不变，改变小车质量m，分别得到小车的加速度a与小车质量m及对应的
的数据如下表：
请在下图所示的坐标纸中画出a-的图象______，并由图象求出小车的加速度a与质量的倒数之间的关系式是________。
【答案】需要
3.19
【解析】
(1)由于该实验只有绳子的拉力好测量而摩擦力不好测出，所以不能有摩擦力做功，所以需要平衡摩擦力．
(2)对整体分析，根据牛顿第二定律得
，则绳子的拉力
，只有当
时，砂桶和砂的重力近似等于绳子的拉力.
(3)由于交流电的频率为50Hz，故打点时间间隔为0.02s，所以每两个计数点之间的时间间隔为T=0.04s，利用逐差法△x=aT2可得
.
(4)根据图表在坐标纸上描点，然后用一条直线将这些点和坐标原点连接起来，图象如图所示:
根据图象可知，斜率
，则函数表达式为
.
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