Question

如图a所示为“研究加速度与质量关系”的实验装置．小车和车上砝码的总质量M，保持吊盘和盘中物块的总质量

如图a所示为“研究加速度与质量关系”的实验装置．小车和车上砝码的总质量M，保持吊盘和盘中物块的总质量m不变，主要实验步骤如下：a．平衡摩擦力：先不放小吊盘，在长木板不带定滑轮的一端下面垫薄木块，并反复移动其位置，直到用手轻拨小车，打点计时器能打出一系列均匀的点，关闭电源．b．吊上小吊盘，放入适当的物块，将小车停在打点计时器附近，接通电源，后释放小车，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，关闭电源．c．改变小车中砝码的质量，重复步骤b．d．在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点．测量相邻计数点的间距s1，s2，s3，???．求出相应的加速度a．完成下列填空：①如图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，A、B、C、D、E 是计数点，计数点间的距离如图所示，相邻计数点间时间间隔0.1s，根据图中数据可得，打下C点时小车的瞬时速度大小为_______m/s，运动过程中小车的加速度大小为______m/s2（结果保留2位有效数字）．②甲同学以1M为横坐标，a为纵坐标，在坐标纸上作出a?1M的图线的示意图如图b所示，图线上部弯曲的原因是：______．③乙同学以M为横坐标，1a为纵坐标，在坐标纸上作出1a?M关系图线的示意图可能会是图c中______（选填“甲”或“乙”或“丙”）④设图c中的图线斜率为k，则吊盘和盘中物块的总质量m=______．（用题中物理量的符号表示，重力加速度为g）





Answer 1

①由平均速度表示中间时刻的瞬时速度，可得C点的瞬时速度为：vC＝

(4.40+5.20)×10?2

0.2

m/s＝0.48m/s．
由逐差法可得：a＝

(5.98+5.20?4.40?3.62)×10?2

4×0．12

m/s2＝0.79m/s2
②只有当M＞＞m，才能认为吊盘和盘中物块的重力mg等于小车受到的拉力，这样a?

1

M

的图线才会是直线，b图之所以出现弯曲是因为没有满足这一条件．
③实际是m的重力带动M和m一块加速度运动，由牛顿第二定律可得：F-f=Ma，可得：M＝F

1

a

?m，可知可能的图象为甲．
④由牛顿第二定律可得：mg=Ma，解得：m＝

Ma

g

，由图象斜率：k＝

1 a

M

＝

1

aM

，可得：m＝

1

kg

．
故答案为：①0.48；0.79．
②没有满足M＞＞m．
③甲．
④

1

kg

．