Question

【题目】某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系，实验装置如图1所示．主要思路是，通过改变悬挂小钩码的质量，改变小车所受拉力，并测得小车的加速度．将每组数据在坐标纸上描点、画线，观察图线特点．

（1）实验中应该满足：钩码的质量m和小车质量M的关系为：________________．

（2）如图2所示为本实验中得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.10s，其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm．为了尽量减小误差，则用T、x1、x2…x6表示小车加速度大小a=_________，计算得加速度大小a=________m/s2（计算结果保留两位有效数字）．

（3）经过6次实验，获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据，在坐标纸上描点、画线，得到如图3所示的a-F图线．发现图线不过原点，经排查发现：并非人为的偶然误差所致，那么，你认为出现这种结果的原因可能是：______________。学习牛顿第二定律后，你认为，图3中图线的斜率表示_______________。

Answer 1

【答案】m远小于M 0.64 小车前进过程中受到滑动摩擦力

【解析】

试题

(1)[1]该实验装置中，把砝码重力作为小车拉力，而事实上，小车和砝码一起匀加速，砝码重力是整体的合力，即

，

绳子拉力

，

只有m远小于M时，绳子拉力才近似等于砝码重力．

(2)[2]匀变速直线运动连续相等时间间隔内通过的位移之差即，题目中给出了6个连续相等的时间间隔内的位移，如果我们用

，……

最终求得的加速度求平均加速度就会变成，

最终数据只用了2个，无法减小误差，我们选择用

，，

最终的表达式为

，

[3]带入计算

;

(3)[4]观察图像可以发现，在加速度等于0，力F还不等于0，说明除F外还有别的力与F平衡，所以受到的有滑动摩擦力，

[5]根据牛顿第二定律有可知a-F图象的斜率表示小车质量M的倒数所以斜率为：