Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組欲探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖1所示的裝置，圖中小車的質(zhì)量用M表示，砂桶的質(zhì)量用m表示．要順利完成該實(shí)驗(yàn)，則：
（1）還需要的測(cè)量工具有、 ．
（2）為使小車所受合外力等于細(xì)線的拉力，應(yīng)采取的措施是；要使細(xì)線的拉力約等于砂桶的總重力，應(yīng)滿足的條件是 ．
（3）如圖2所示為小車在木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出．從紙帶上測(cè)出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．

（4）在“探究加速度a與力F的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砂的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F圖線如圖3所示，該圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是 ．

Answer 1

【答案】
（1）刻度尺,天平
（2）平衡摩擦力,M＞＞m
（3）1.3
（4）實(shí)驗(yàn)前該同學(xué)未平衡（或未完全平衡）摩擦力
【解析】解：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，故要用到刻度尺．

根據(jù)牛頓第二定律F=ma可知，需要知道小車的質(zhì)量，故要利用天平測(cè)物體的質(zhì)量．

故需要的測(cè)量工具有刻度尺和天平．（2）為使小車所受合外力等于細(xì)線的拉力，所以必需有小車的重力沿軌道的分力等于軌道對(duì)小車的摩擦力，所以做實(shí)驗(yàn)時(shí)必需平衡摩擦力．

以砂桶作為研究對(duì)象有mg﹣FT=ma

以小車作為研究對(duì)象有FT=Ma

聯(lián)立以上兩式可得FT=M

要繩子的拉力等于砂桶的總的重力，即M =mg，

故 =1，則有M＞＞m；（3）由于相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s．

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2得

（x5+x6）﹣（x1+x2）=2a（2T）2

解得：a= =1.3m/s2．（4）從圖象可以看出當(dāng)有了一定的拉力F時(shí)，小車的加速度仍然是零，小車沒(méi)動(dòng)說(shuō)明小車的合力仍然是零，即小車還受到摩擦力的作用，說(shuō)明摩擦力還沒(méi)有平衡掉，或者是平衡摩擦力了但是平衡的還不夠，沒(méi)有完全平衡掉摩擦力，

所以圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是實(shí)驗(yàn)前該同學(xué)未平衡（或未完全平衡）摩擦力．

所以答案是：（1）刻度尺，天平（2）平衡摩擦力，M＞＞m（3）1.3（4）實(shí)驗(yàn)前該同學(xué)未平衡（或未完全平衡）摩擦力．