Question

【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系，A、B同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其巾小車的質(zhì)量為M，砂和砂桶的質(zhì)量為m，與小車相連的滑輪的質(zhì)量為m0。力傳感器可測(cè)出輕繩中的拉力大小，重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)時(shí)先平衡摩擦力。

(1)A同學(xué)在實(shí)驗(yàn)巾得到如圖乙所示的一條紙帶（相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50 Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

(2)A同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為縱坐標(biāo)，加速度a為橫坐標(biāo)，畫出的F-a圖象如圖丙所示，求得圖線的斜率為k，則小車的質(zhì)量M=___________（用所給物理量的符號(hào)表示）.

(3)B同學(xué)也以力傳感器的示數(shù)F為縱坐標(biāo)，加速度a為橫坐標(biāo)，畫出的F-a圖象如圖丁所示，圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因可能是________________。（答一條即可）

Answer 1

【答案】(1)1.80(2) 2k- m0(3)平衡摩擦力過(guò)度

【解析】

（1）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知，加速度為：；

（2）小車所受合力是測(cè)力計(jì)示數(shù)的2倍，即：2F，由牛頓第二定律可知：，則：，F﹣a圖象的斜率：，小車質(zhì)量：；

(3)由 圖丁 知，時(shí)，，說(shuō)明平衡摩擦力過(guò)度了。