Question

在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置．

小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．
（1）當M與m的大小關系滿足______________時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力．
（2）一組同學在做加速度與質量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數據．為了比較容易地歸納出加速度a與質量M的關系，應該作a與___________的圖象．下圖是某同學在此實驗中獲得的一條紙帶，其中兩相鄰計數點間有四個點未畫出.已知打點計時器使用的交流電源的頻率為50HZ，則小車運動的加速度a=_______m/s².

（3）保持小車和數字測力計的總質量一定，改變鉤碼的質量，測出相應的加速度．采用圖象法處理數據．請同學們根據測量數據描出的點作出a—F圖象（圖在答卷紙上），并根據測量數據作出的a-F圖線，說明實驗過程中可能存在的問題是_ ______．

（4）乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a-F圖線如圖所示，兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同？        ．

Answer 1

（1）（2），0.39 （3）沒有平衡摩擦力 （4）M

試題分析：（1）本實驗裝置中，M和m一起勻加速，繩子拉力，只有當才有。因為實驗中都是以作為繩子拉力計算，一次。
（2）根據牛頓第二定律，控制力F不變，則有與M成反比，二者的圖像為曲線，看不出來是不是反比關系，也可能與成反比。因此圖像要畫出直線才可以說明關系，所以我們選擇 與成正比。分析紙帶兩相鄰計數點間有四個點未畫出.則時間間隔為0.1s，根據，分析紙帶找到得到。
（3）分析圖像不過原點，當拉力F較小時，加速度為0，說明沒有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不夠
（4）根據牛頓第二定律，a—F圖象的斜率即,乙和丙的斜率不同說明M不同。