Question

【题目】在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．

当M与m的大小关系满足______ 时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．

一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与______ 的图象．

如图，甲同学根据测量数据做出的图线，说明实验存在的问题是______ ．

乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的图线，如图所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？______ ．

已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用图2给出的数据可求出小车下滑的加速度 ______ 结果保留三位有效数字

Answer 1

【答案】 M>m; ; 平衡摩擦力时木板倾角过大； 两小车及车上砝码的总质量不同； ；

【解析】(1)以整体为研究对象有 ，解得，以M为研究对象有绳子的拉力

显然要有，必有，故有，即只有时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力；

(2)根据牛顿第二定律，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a-M图象；但，故a与成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，故应作图象；

(3)图中没有拉力时就产生了加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大．

(4)由图可知在拉力相同的情况下，根据可得，即a-F图象的斜率等于物体的质量，且故两人的实验中小车及车中砝码的总质量不同；

(5)每两点之间还有4个点没有标出，所以相邻计数点间的时间间隔T=0.1s， 根据作差法得