Question

【題目】一物理興趣小組在進行探究“外力一定時加速度與質量間的關系”，采用如圖甲所示的實驗裝置，進行如下操作：

A.取下小吊盤，調整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列等間距的點

B.使小車靠近打點計時器，在小吊盤中放入適當質量的物塊，在小車中放入砝碼

C.接通打點計時器電源，釋放小車，打出一條紙帶，在紙帶上標出小車中砝碼的質量

D.保持小吊盤中物塊質量不變，改變小車中砝碼的質量，重復步驟C

E.測量并求出不同相對應的小車加速度

（1）該小組中一名同學取出一條紙帶，舍去開始較密集的部分，標出7個計數點，相鄰兩個計數點間還有4個點未標出，如圖乙所示。該同學只測了兩個數據、，已知電源的頻率為，則小車的加速度為____（用所給物理量符號表示）

（2）該小組的另一名同學以砝碼的質量為橫坐標，測得的加速度倒數為縱坐標，在坐標紙上作出關系圖，若圖線縱軸上的截距為，斜率為，重力加速度為，則盤和盤中物塊的質量為____，小車質量為____。（用所給物理量符號表示）

Answer 1

【答案】

【解析】

（1）[1]已知電源的頻率為，則打點計時器每隔打一次點，每兩個連續計數點間還有4個點未標出，所以相鄰兩個計數點之間的時間為；根據勻變速直線運動的推論公式

Δx=at2

可得

（2）[2][3] 設細線對小車的拉力為F，小車的質量為M，砝碼隨小車一起加速運動的加速度為a，根據牛頓第二定律有：

變形得：

則斜率

解得：

縱軸上的截距為

解得小車的質量為：

又當時，拉力，則有：

解得盤和盤中物塊的質量為：