Question

【题目】用图所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”的实验。主要实验步骤如下：

a．测量小车的质量为M，砝码和托盘的质量为m，满足m<<M，可以认为砝码和托盘的重力等于小车所受拉力，记为F。

b．把纸带系在小车上，并使纸带穿过打点计时器。把装有打点计时器的木板一端稍微垫高，使小车在木板上做匀速运动。

c．把连接砝码和托盘的细线绕过木板上的定滑轮后系在小车上，接通电源，释放小车，使小车沿长木板运动。

d．打点计时器在纸带上打下一系列的点，根据计数点间距离求出加速度a。

e．换上新纸带，保持小车的质量不变，改变砝码的质量，重复实验。

f．实验过程中，小车所受拉力记为F1、F2、F3、F4、F5，对应的加速度记为a1、a2、a3、a4、a5。以加速度a为纵轴、小车所受拉力F为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图所示。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

（1）小车受到拉力为F2时，打出的一条清晰纸带如图所示。找一个合适的点当作计时起点0，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，分别记为1、2、3、4，用刻度尺测量出相邻计数点间的距离分别为x1、x2、x3、x4。则小车的加速度大小为______。根据纸带还可以求出打点计时器打下点1时，小车的速度大小为_______。

（2）在图中已标出加速度a1、a3、a4、a5对应的坐标点，请在该图中标出加速度a2对应的坐标点，并画出a-F图像____。

（3）另一组同学实验时，忘记了平衡摩擦力，绘制出a-F图线如图所示。该图线的斜率为k，纵轴截距为b。由此可知：小车的质量为______，小车所受摩擦力大小为______。

Answer 1

【答案】（1） （2）图像见解析； （3）

【解析】

（1）根据x=aT2由逐差法可得: ；打点计时器打下点1时，小车的速度大小为；

（2）画出a-F图像如图；

（3）根据F-f=ma，解得，则，，解得，.