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.（交流电的

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50 Hz） （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）保持砂和小砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的 .数据如下表: [来源:学请在下图给出的方格坐标纸中画出a— 图线,并根据图线求出小车加速度a与质量倒数 之间的关系式是 . （3）保持小车质量不变,改变砂和小砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线,如下图所示.该图线不通过原点,其主要原因是 .

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Answer 1

（1）3.2（2） （3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

分析：纸带实验中，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推论，可计算出打出某点时纸带运的加速度． 根据图象运用数学知识求出物理量的关系式． 解：（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= =3.2m/s 2 （2） 根据图象运用数学知识求出物理量的关系式：a= m/s 2 （3）当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢，原因是实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分． 故答案为：（1）a=3.2m/s 2 （2）如图所示，a= m/s 2 （3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分