Question

某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗,如圖所示,圖甲為實驗裝置簡圖.（交流電的頻率為50 Hz）

（1）圖乙為某次實驗得到的紙帶,根據紙帶可求出小車的加速度大小為          m/s².（保留兩位有效數字）
（2）保持砂和小砂桶質量不變,改變小車質量m,分別得到小車加速度a與質量m及對應的.數據如下表:

請在下圖給出的方格坐標紙中畫出a—圖線,并根據圖線求出小車加速度a與質量倒數之間的關系式是            .
      
（3）保持小車質量不變,改變砂和小砂桶質量,該同學根據實驗數據作出了加速度a隨合力F的變化圖線,如下圖所示.該圖線不通過原點,其主要原因是                                 .

Answer 1

（1）3.2（2）

（3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

分析：紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運的加速度．
根據圖象運用數學知識求出物理量的關系式．
解：（1）相鄰的計數點之間的時間間隔為0.04s
根據運動學公式得：△x=at²，
a==3.2m/s²
（2）
根據圖象運用數學知識求出物理量的關系式：a=m/s²
（3）當F≠0時，a=0．也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消呢，原因是實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．
故答案為：（1）a=3.2m/s²
（2）如圖所示，a=m/s²
（3）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分