问题 填空题

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/s2.(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______.

答案

(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=

△x
t2
=3.2m/s2

(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a1>a2

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m1<m2.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

单项选择题
多项选择题