Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在用打點(diǎn)計時器探究小車的加速度a與小車的質(zhì)量M之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，不改變拉力T（即小車懸掛線所吊砂桶與砂的重力mg一定），只改變物體的質(zhì)量M，得到了如下表所示的幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中第3組數(shù)據(jù)還未算出加速度，但對應(yīng)該組已經(jīng)打出了紙帶，如圖所示．打點(diǎn)計時器接的是50Hz的低壓交流電源，圖中各點(diǎn)為每打5個點(diǎn)標(biāo)出的計數(shù)點(diǎn)，測量長度的單位為cm，兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未標(biāo)出．

（1）由紙帶上測量記錄的數(shù)據(jù)，求出C點(diǎn)的瞬時速度vC=___m/s，以及加速度a=__________m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）為使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合力，該實(shí)驗(yàn)開始進(jìn)行時，要先_______；只有當(dāng)小車質(zhì)量M與小車懸掛線通過定滑輪所吊砂桶及砂的總質(zhì)量m大小滿足_________時，方可認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力T的大小等于懸掛線所吊砂桶與砂的重力mg．

Answer 1

【答案】 0.52 1.6 平衡摩擦 M》m

【解析】(1)根據(jù)勻變速運(yùn)動的平均速度等于中間時刻的瞬時速度， ；

根據(jù)逐差法得加速度為： ；

(2)為了使繩子的拉力等于小車的合外力，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前要進(jìn)行平衡摩擦力，具體做法是：適當(dāng)墊高長木板不帶定滑輪的一端，輕推未掛沙桶的小車，恰使拖有紙帶的小車勻速下滑。

設(shè)繩子上拉力為F，對小車根據(jù)牛頓第二定律有：

F=Ma

對砂桶和砂有：mgF=ma

則，由此可知當(dāng)M>>m時，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力。