Question

【題目】為了“驗(yàn)證牛頓第二定律”，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）實(shí)驗(yàn)過程有以下操作：

a．安裝好實(shí)驗(yàn)器材，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上，接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次。

b．選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，選取部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖2所示（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)，圖中未畫出）。

c．測(cè)得OA=3.59cm；AB=4.41cm；BC=5.19cm；CD=5.97cm；DE=6.78cm；EF=7.64cm。

d．計(jì)算出小車的加速度a= _________m/s2；打下B點(diǎn)時(shí)，小車的速度vB=_________m/s。（結(jié)果均保留2位小數(shù)）

（2）若保持小車及車中的砝碼質(zhì)量一定，研究加速度a與所受外力F的關(guān)系，在木板水平和傾斜兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖3所示。圖線_____（選填“甲”或“乙”）是在木板傾斜情況下得到的；小車及車中的砝碼總質(zhì)量m=_____kg。

Answer 1

【答案】0.80 0.48 甲 0.5

【解析】

(1)[1]由題意可知s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.60cm。每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，故T=0.1s。根據(jù)△x=aT2可知：可得加速度為：

[2]根據(jù)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得：

(3)[3]由圖象可知，當(dāng)F=0時(shí)，a≠0．也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時(shí)小車就有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大，平衡摩擦力時(shí)木板的右端墊得過高。所以圖線甲是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的。

[4]由牛頓第二定律得：，由圖乙所示圖象可知，圖象斜率：，可得質(zhì)量：

kg