Question

13．如圖1所示，為“探究加速度與力、質量的關系”實驗裝置，獲得了小車加速度a與沙及沙桶的質量及小車和砝碼的質量對應關系圖．沙桶和沙子的總質量為m₁，小車和車上砝碼的總質量為m₂，重力加速度為g．

（1）實驗中打點計時器所用電源的頻率為50Hz，打出的其中一條紙帶如圖3所示，由該紙帶可求得小車的加速度a=0.88 m/s²．
（2）實驗時，某同學由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，測得F=m₁g，作出a-F圖象，他可能作出圖2中丙（選填“甲”、“乙”、“丙”）圖線．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是未滿足m₁遠小于m₂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)勻變速直線運動的推論計算小車運動的加速度．
（2）如果沒有平衡摩擦力的話，就會出現(xiàn)當有拉力時，物體不動的情況．得出圖象彎曲的原因是：未滿足沙和沙桶質量遠小于小車的質量．

解答 解：（1）根據(jù)紙帶可知，相鄰計數(shù)點的時間間隔為：T=0.1s，
根據(jù)△x=aT²得：a=$\frac{0.0864+0.0775-0.0687-0.06}{0.04}$=0.88m/s²
（2）遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會出現(xiàn)當有拉力時，物體不動的情況．故圖線為丙．
當不滿足m₁＜＜m₂時，隨m₁的增大物體的加速度a逐漸減小，故圖象彎曲的原因是：沒有滿足m₁遠小于m₂．
故答案為：（1）0.88；（2）丙，m₁遠小于m₂

點評 會根據(jù)實驗原理分析分析為什么要平衡摩擦力和讓小車的質量M遠遠大于小桶（及砝碼）的質量m，且會根據(jù)原理分析實驗誤差．