Question

8．如圖甲所示為探究加速度與合外力關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前先要平衡摩擦力，保證細(xì)線(xiàn)拉力等于小車(chē)的合外力．

（1）為了適當(dāng)墊高軌道，同學(xué)們選擇了一個(gè)合適的木塊，通過(guò)游標(biāo)卡尺測(cè)量木塊的高度，示數(shù)如圖乙所示，則木塊高度為1.055cm．
（2）平衡摩擦力后通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到一條記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)的紙帶，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，請(qǐng)計(jì)算小車(chē)的加速度a=0.50m/s²（保留兩位有效數(shù)字）．
（3）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程不斷增加細(xì)線(xiàn)所掛重物的質(zhì)量m，測(cè)出對(duì)應(yīng)的加速度a，則如圖丁圖象中能正確反映小車(chē)加速度a與所掛重物質(zhì)量m的關(guān)系的是C．

Answer 1

分析 （1）游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；
（2）根據(jù)逐差法求得加速度
（3）隨著m的逐漸增大，當(dāng)小桶與砂子的質(zhì)量為m變大后不能滿(mǎn)足m＜＜M的條件，圖象就會(huì)發(fā)生彎曲．

解答 解：（1）主尺上的示數(shù)為1.0cm，游標(biāo)尺上的示數(shù)為0.05×11mm=0.55mm，故木塊的高度為1.1cm+0.55mm=1.055cm；
（2）根據(jù)△x=aT²可知a=$\frac{{x}_{47}-{x}_{14}}{9{T}^{2}}$=$\frac{0.0437+0.0388+0.0339-0.0288-0.0240-0.0189}{9×0.01}$m/s²=0.50m/s²
（3）設(shè)小車(chē)與砝碼的質(zhì)量為M，小桶與砂子的質(zhì)量為m，根據(jù)牛頓第二定律得：
對(duì)m：mg-F_拉=ma
對(duì)M：F_拉=Ma
解得：F_拉=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，當(dāng)m＜＜M時(shí)，繩子的拉力近似等于砂和砂桶的總重力．所以剛開(kāi)始a-m圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)，
當(dāng)小桶與砂子的質(zhì)量為m變大后不能滿(mǎn)足m＜＜M的條件，圖象彎曲，且加速度增大的速度變慢，
故選：C
故答案為：（1）1.055；（2）0.50m/s²；（3）C

點(diǎn)評(píng) 要求同學(xué)們?cè)龃笥螛?biāo)卡尺讀數(shù)的方法，掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．