Question

【題目】某同學將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器掛鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器總質量不變時加速度跟它們所受拉力的關系，根據所測數據在坐標系中作出了如圖甲所示的a﹣F圖象；

（1）圖線不過坐標原點的原因是；
（2）本實驗中是否仍需要細沙和桶的總質量遠小于小車和傳感器的總質量（填“是”或“否”）；
（3）由圖象求出小車和傳感器的總質量為 kg．
（4）圖乙是某同學在正確操作下獲得的一條紙帶，打點計時器的頻率為50Hz，其中0、1、2、3、4每兩點之間還有4個點沒有標出．各計數點到0點的距離已在圖中標出，根據圖可求得計數點2所代表時刻的瞬時速度大小v2=m/s，小車的加速度a=m/s2 ． （保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】
（1）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
（2）否
（3）1
（4）0.19；0.20
【解析】解：（1）由圖象可知，當F≠0時，加速度仍然為零，說明沒有平衡摩擦力，或平衡的不夠；（2）該實驗中由于已經用傳感器測出繩子拉力大小，不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車的拉力，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量．（3）a﹣F圖象中橫軸的截距表示小車和傳感器受到的總的摩擦力大小，由圖可知，該摩擦力大小為0.1N．
a﹣F圖象中的斜率表示質量的倒數，由圖可知，k= = =1，
所以質量：M= =1.0kg；（4）從0點開始每間隔4個點取1個計數點，則計數點之間的時間間隔為0.1s；
利用勻變速直線運動的推論得：
v2= = =0.19m/s
根據運動學公式得：△x=aT2 ，
a= = =0.20m/s2；所以答案是：（1）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；（2）否；（3）1；（4）0.19，0.20．