Question

13．如图1所示，为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置，获得了小车加速度a与沙及沙桶的质量及小车和砝码的质量对应关系图．沙桶和沙子的总质量为m₁，小车和车上砝码的总质量为m₂，重力加速度为g．

（1）实验中打点计时器所用电源的频率为50Hz，打出的其中一条纸带如图3所示，由该纸带可求得小车的加速度a=0.88 m/s²．
（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，测得F=m₁g，作出a-F图象，他可能作出图2中丙（选填“甲”、“乙”、“丙”）图线．此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是未满足m₁远小于m₂．

Answer 1

分析 （1）根据匀变速直线运动的推论计算小车运动的加速度．
（2）如果没有平衡摩擦力的话，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．得出图象弯曲的原因是：未满足沙和沙桶质量远小于小车的质量．

解答 解：（1）根据纸带可知，相邻计数点的时间间隔为：T=0.1s，
根据△x=aT²得：a=$\frac{0.0864+0.0775-0.0687-0.06}{0.04}$=0.88m/s²
（2）遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．故图线为丙．
当不满足m₁＜＜m₂时，随m₁的增大物体的加速度a逐渐减小，故图象弯曲的原因是：没有满足m₁远小于m₂．
故答案为：（1）0.88；（2）丙，m₁远小于m₂

点评 会根据实验原理分析分析为什么要平衡摩擦力和让小车的质量M远远大于小桶（及砝码）的质量m，且会根据原理分析实验误差．