Question

某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验，如图a为实验装置简图．实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量，小 车运动加速度a可用纸带上的打点求得_β交流电的频率是50Hz．

①图b为某次实验得到的纸带，A、B、C、D、E为计数点，相邻两个计数点之间有一个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s²，B点的速度大小为________m/s（以上两空结果保留两位有效数字）_α
②在“探究加速度与质量的关系”时，保持柱码和小桶质量不变，改变小车质量分别得到 小车加速度a与质量_m数据如下表：

次数	1	2	3	4	5	6
小车加速度a/m?s-2	1.25	1.00	0.75	0.48	0，50	O.30
小车质量m/kg	0.40	O，50	0.71	0.75	1.00	1.67
小车质量倒数/kg-1	2.50	2.00	1，41	1.33	1.00	0.60

请在图c坐标纸中画出图线，并从图线求出小车所受合外力F=________N（结果保留两位有效数字）

Answer 1

3.2    1.6    0.50
分析：根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小．
根据牛顿第二定律，拉力一定时，物体的加速度与质量成反比，故作a-图线，描点作图即可．根据图象的斜率物理意义求解．
解答：（1）相邻两个计数点之间有一个点未画出，每两个计数点之间的时间间隔T=0.04s，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：x₄-x₂=2a₁T²
x₃-x₁=2a₂T²
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值
得：a=（a₁+a₂）=3.2m/s²，
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度
得：v_B==1.6m/s
（2）作a-图线，

根据a=得a-图线的斜率代表小车所受合外力F
根据图象斜率求得小车所受合外力F=0.50N
故答案为：（1）3.2，1.6
（2）0.50
点评：要学会应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用