Question

【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图所示的装置,打点计时器的打点频率为 50Hz。

（1）.该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图所示,相邻两点间的距离分别为 10.0mm、12.0mm、14.0 mm、16.0 mm、18.0 mm,则打 E点时小车的速度为_____m/s, 小车的加速度为______。

（2）该同学要探究小车的加速度和质量 M的关系,应该保持拉力不变;得到多组数据后他应描绘的图象

是________(填a-M还是a-)

（3）该同学通过数据的处理作出了 a-F 图象,如图所示,则此图中直线发生弯曲的原因是_____________。

Answer 1

【答案】0.85m/s 5.0m/s2 不满足砝码及砝码盘的总质量远远小于小车质量M

【解析】

纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的两个推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度。本实验前需要平衡摩擦力，还需满足砝码和砝码盘总质量远小于小车质量。

（1）利用匀变速直线运动的推论得出：

小车的加速度

（2）根据牛顿第二定律得，。若控制外力F不变，则，以a为纵坐标，为横坐标，建立的图像，理论上应为一条过原点的倾斜的直线。

（3）图像弯曲是因为未满足砝码及砝码盘的总质量远远小于小车质量M。

因为根据牛顿第二定律：以砝码和砝码盘为对象得

以小车为研究对象得：

联立解得：，且

所以，若，则，，图像就不会弯曲。

故本题的答案为：（1）0.85m/s；5.0m/s2 （2） （3）未满足砝码及砝码盘的总质量远远小于小车质量M