Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖。(交流電的頻率為50 Hz)

甲

（1）這個實(shí)驗(yàn)_______________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。

（2）砂桶和砂的質(zhì)量m_______小車的質(zhì)量M.

(3)圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________ m/s2；

(4)保持小盤及盤中砝碼的質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車的加速度a與小車質(zhì)量m及對應(yīng)的的數(shù)據(jù)如下表：

a/(m·s－2)	1.90	1.72	1.49	1.25	1.00	0.75	0.50	0.30
m/kg	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
/kg－1	4.00	3.45	3.03	2.50	2.00	1.41	1.00	0.60

請?jiān)谙聢D所示的坐標(biāo)紙中畫出a —的圖象，并由圖象求出小車的加速度a與質(zhì)量的倒數(shù)之間的關(guān)系式是________。

Answer 1

【答案】 需要 )<< 3.19 m/s2 如圖所示:

【解析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可以知道只有平衡摩擦力后才可以將砂和桶的總重力看作小車的拉力，所以需要平衡摩擦力

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可以知道砂和桶的總質(zhì)量m要遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量M時,可將砂和桶的總重力看作小車的拉力

（3）由交流電的頻率為50 Hz可得，題圖乙中兩相鄰點(diǎn)間的時間間隔T＝0.02 s。由 ，t＝2T得，

（4）如下圖所示，

由圖象求出小車的加速度a與質(zhì)量的倒數(shù)之間的關(guān)系式是