问题
实验题
(11分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及物体质量m的关系实验。如图(a)所示为实验装置简图。A为小车,B为打点计时器,C为装有沙的沙桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于沙和沙桶总重量,小车运动加速度可用纸带上的点求得。
(1)(3分)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),试由图中数据求出小车运动的加速度=_______
/s2。(结果保留两位有效数字)
(2)保持沙和沙桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车运动的加速度与质量
及对应的1/
数据如下表
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
小车加速度a(![]() | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
小车质量![]() | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
1/![]() | 4.00 | 3.50 | 3.00 | 2.50 | 2.00 | 1.40 | 1.00 | 0.60 |
②(3分)从图线中得到F不变时小车加速度与
之间定量关系式为__________。
(3)(2分)保持小车质量不变,改变沙和沙桶的重量,该同学根据实验数据作出了加速度与合力F图线如图(d)所示,该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是__________.
答案
(1)3.0(3分)(2)①如图所示(3分) ②(3分)
(3)实验前没有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不够
题目分析:(1)据题意,已知打点计时器打点周期为T=0.01s,据逐
。(2)①从表格数据描点连线后是一条过原点的倾斜直线,即当拉力F一定时,小车加速度a与小车质量倒数
成正比。②由于A与
成正比,即图线的斜率表示拉力大小,则有:
,即
。(3)从图线可知,当拉力F增加了一定值时,加速度仍为0,据
,而a=0可知,实验前没有平衡摩擦力。