Question

【题目】某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于试验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮：轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有个，每个质量均为。实验步骤如下：

(1)将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。

(2)将（依次取）个钩码挂在轻绳右端，其余个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移绘制图像，经数据处理后可得到相应的加速度。

(3)对应于不同的n的值见下表。时的图像如图(b)所示：由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表___________。

	1	2	3	4	5
	0.20		0.58	0.78	1.00

(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点，并作出图像。从图像可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比___________。

(5)利用图像求得小车(空载)的质量为________kg(保留2位有效数字，重力加速度取)。

Answer 1

【答案】0.39（0.38—0.40均可） 0.45kg（或0.44kg）

【解析】

（3）物体做匀加速直线运动，对应的x-t图象为曲线，由图象可知，当t=2.0s时，位移为：x=0.80m；
则由x=at2代入数据得：a=0.40m/s2；
（4）在图C中作出点（2，0.40），并用直线将各点相连，如图所示；

（5）由图c可知，当n=4时，加速度为0.78m/s2，由牛顿第二定律可知：

4×0.01×9.8=（m+5×0.01）×0.78
解得：m=0.45kg；