某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz)(1)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速

◎ 题目

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图.(交流电的频率为50 Hz)

(1)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为          m/s2.(保留两位有效数字)
(2)保持砂和小砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的.数据如下表:

请在下图给出的方格坐标纸中画出a—图线,并根据图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是            .
      
(3)保持小车质量不变,改变砂和小砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线,如下图所示.该图线不通过原点,其主要原因是                                 .

◎ 答案

(1)3.2(2)

(3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

◎ 解析


分析:纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运的加速度.
根据图象运用数学知识求出物理量的关系式.
解:(1)相邻的计数点之间的时间间隔为0.04s
根据运动学公式得:△x=at2
a==3.2m/s2
(2)
根据图象运用数学知识求出物理量的关系式:a=m/s2
(3)当F≠0时,a=0.也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0,说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢,原因是实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分.
故答案为:(1)a=3.2m/s2
(2)如图所示,a=m/s2
(3)未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

◎ 知识点

    专家分析,试题“某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz)(1)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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