Question

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律．

（1）該同學(xué)在平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際小車在運(yùn)動(dòng)過程中所受的拉力________（填“大于”“小于”或“等于”）砝碼和砝碼盤的總重力，為了便于探究、減小誤差，應(yīng)使小車質(zhì)量M與砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m滿足________的條件．

（2）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒有畫出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50Hz的交流電，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2 （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

（3）以砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為橫坐標(biāo)，加速度為縱坐標(biāo)，畫出的a-m圖象如圖丙所示，圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ，求得圖線的斜率為k，已知本地的重力加速度為g，則小車的質(zhì)量為________．

Answer 1

【答案】小于 m 1.3

【解析】

（1）[1][2]根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)小車有

對(duì)砝碼盤和砝碼有

解得

即拉力小于砝碼和砝碼盤的重力，只有時(shí)，小車受到的拉力才近似等于mg，，從而減小誤差。

（2）[3]由逐差法可得小車的加速度

將

代入可得。

（3）[4]由題圖結(jié)合牛頓第二定律有，可得

則圖象斜率，可得小車的質(zhì)量。