Question

【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图1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面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到。

(1)当M与m的大小关系满足____________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的总重力。

(2)一组同学在探究加速度与质量的关系时，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，采用图象法处理数据。为了比较容易地得出加速度a与质量M的关系，应作出a与_________________图象。

(3)甲同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a-F图线，如图2（a）所示，则实验存在的问题是_____________________。

(4)乙、丙两同学用同一装置探究加速度与力的关系时，画出了各自得到的a-F图线，如图2（b）所示。则两同学做实验时__________不同造成的。

(5)某同学在实验中得到如图3所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________（结果保留两位有效数字）。

Answer 1

【答案】 小车及车中砝码的质量远大于盘及盘中砝码的质量或M>>m 小车及车中砝码的质量的倒数或 平衡摩擦力时,木板倾角过大或平衡摩擦力过度 两小车的质量 0.40

【解析】（1）设绳子上拉力为F，对小车及车中砝码根据牛顿第二定律有：F=Ma ，对盘及盘中砝码有：mg-F=ma ，联立解得： ，由此可知当M＞＞m时，绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。

（2）根据牛顿第二定律F=Ma，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a-M图象；但，可知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，故应作的图象。

（3）图中没有拉力时就产生了加速度，说明平衡摩擦力时,木板倾角过大或平衡摩擦力过度。

（4）a-F图线的斜率表示小车的质量，由图可知斜率不同，故两小车的质量不同。

（5）打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，两计数点间还有四个点没有画出所以两个点的时间间隔为T=0.1s，根据推论，可得加速度为： 。