问题 实验题

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/s2.(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:

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                                 .

答案

(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=at2

a==3.2m/s2

(2)

根据图象运用数学知识求出物理量的关系式:a=m/s2

(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/s2

(2)如图所示,a=m/s2

(3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

解答题
名词解释