Question

【題目】如圖一所示為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.

(1)若交流電的頻率為50Hz，根據(jù)圖二所打紙帶的打點記錄，小車此次運動經(jīng)B點時的速度vB＝_____m/s，小車的加速度a＝_____m/s2.

(2)如圖三所示為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”時所得的實驗圖象，橫坐m為小車上砝碼的質(zhì)量。已知圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓第二定律成立，則小車受到的拉力為_____，小車的質(zhì)量為_____（用k和b表達(dá)）.

Answer 1

【答案】0.400 1.46 1/k b/k

【解析】

(1)中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，利用△x=aT2求得加速度；

(2)根據(jù)牛頓第二定律寫出與小車上砝碼質(zhì)量m的表達(dá)式，然后結(jié)合斜率與截距概念求解即可.

(1)B點的瞬時速度為：;

加速度為：.

(2)設(shè)小車質(zhì)量m′，則有：F＝(m+m′)a，則，則斜率，則小車受到的拉力，截距，則小車質(zhì)量為：.