Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。所用交變電流的頻率為50Hz，小車及車中砝碼的質(zhì)量用m表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用M表示，小車的加速度可由小車后拖動(dòng)的紙帶上由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算出。

（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足_____時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力。

（2）某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示，圖中所畫點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為__________。(保留3位有效數(shù)字)

（3）保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量不變，改變小車中砝碼的質(zhì)量，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表:請(qǐng)?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中畫圖線__________，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是__________。

試驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8
（ms-2）	1.90	1.72	1.49	1.25	1.00	0.75	0.50	0.30
kg	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
kg-1	4.00	3.45	3.03	2.50	2.00	1.41	1.00	0.60

Answer 1

【答案】 0.500m/s2

【解析】

（1）[1]．該實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車，采用控制變量法研究．當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，研究小車的加速度和小車所受合力的關(guān)系為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可以把木板D的左端適當(dāng)墊高，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力．根據(jù)牛頓第二定律得：
對(duì)M：

Mg-F拉=Ma

對(duì)m：

F拉=ma

解得：

當(dāng)時(shí)，即當(dāng)盤和盤中砝碼的重力遠(yuǎn)小于小車的重力，繩子的拉力近似等于盤和盤中砝碼的重力．
（2）[2]．圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，則T=0.1s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式

△x=aT2

得：

（3）[3]．根據(jù)圖表在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，然后用一條直線將這些點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn)連接起來(lái)，圖象如圖所示；

根據(jù)圖象可知，斜率

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