Question

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如图所示，图甲为实验装置简图．（交流

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如图所示，图甲为实验装置简图．（交流电的频率为50Hz） （1）图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s 2 ．（保留两位有效数字）（2）实验中小车质量M与沙筒质量m满足的关系是______．（3）在做加速度与质量关系时，应该作a与______的图象．（4）两位同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线如图所示，两个同学做实验时不同的物理量是______．

Answer 1

（1）相邻的计数点之间的时间间隔为0.04s 根据运动学公式得：△x=at 2 ， a= △x t 2 =3.2m/s 2 （2）设小车的质量为M，沙筒质量为m，设绳子上拉力为F， 以整体为研究对象有mg=（m+M）a 解得a= mg m+M 以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma= M m+M mg 显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于沙筒的重力． （3）要直观的反映两个量之间的关系，可以通过作图来解决．但是只有作出一条直线，才可以直观的反映两个变量之间的关系．在探究加速度a与质量M的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a- 1 M 图象． （4）由图可知在拉力相同的情况下a 1 ＞a 2 ， 根据F=ma可得m= F a ，即a-F图象的斜率等于物体的质量，且m 1 ＜m 2 ．故两人的实验中小车及车中砝码的总质量不同． 故答案为：（1）3.2 （2）M＞＞m， （3）a- 1 M （4）两人的实验中小车及车中砝码的总质量不同