Question

【题目】为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，A、B同学设计了如图甲所示的实验装置。其巾小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m，与小车相连的滑轮的质量为m0。力传感器可测出轻绳中的拉力大小，重力加速度为g。实验时先平衡摩擦力。

(1)A同学在实验巾得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2（结果保留三位有效数字）。

(2)A同学以力传感器的示数F为纵坐标，加速度a为横坐标，画出的F-a图象如图丙所示，求得图线的斜率为k，则小车的质量M=___________（用所给物理量的符号表示）.

(3)B同学也以力传感器的示数F为纵坐标，加速度a为横坐标，画出的F-a图象如图丁所示，图线不过原点的原因可能是________________。（答一条即可）

Answer 1

【答案】(1)1.80(2) 2k- m0(3)平衡摩擦力过度

【解析】

（1）相邻两计数点间还有四个点没有画出，计数点间的时间间隔：，由匀变速直线运动的推论可知，加速度为：；

（2）小车所受合力是测力计示数的2倍，即：2F，由牛顿第二定律可知：，则：，F﹣a图象的斜率：，小车质量：；

(3)由 图丁 知，时，，说明平衡摩擦力过度了。