Question

11．在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實驗中，某組同學(xué)用如圖1所示裝置來研究小車受力不變的情況下，小車的加速度與小車質(zhì)量的關(guān)系．
（1）圖2是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，其中0、1、2、3、4是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖所示，打“3”計數(shù)點時小車的速度大小為0.26m/s，由紙帶求出小車的加速度的大小為a=0.50m/s²．（計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）
（2）某組同學(xué)由實驗得出數(shù)據(jù)，畫出的a-$\frac{1}{M}$的關(guān)系圖線，如圖3所示，從圖象中可以看出，作用在小車上的恒力F=5N．當(dāng)小車的質(zhì)量為5kg時，它的加速度為1m/s²．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)勻變速直線運動中，某點的瞬時速度等于與它相鄰兩點間的平均速度，可以求出紙帶上5點時小車的瞬時速度大小．根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大�。�
（2）根據(jù)圖象分析可知圖線斜率代表物體受到的合外力，根據(jù)牛頓第二定律求得合外力，再由a=$\frac{F}{M}$求得5kg時的加速度．

解答 解：（1）v₃=$\frac{0.024+0.0288}{2×0.1}$m/s=0.26m/s
a=$\frac{0.0288+0.0240-0.0189-0.0140}{4×0.01}$m/s²=0.50m/s²．
（2）由圖可知a-$\frac{1}{M}$的關(guān)系圖線是一條過坐標原點的直線，說明物體所受的合力是定值，a-$\frac{1}{M}$圖象的斜率：k=F=$\frac{2}{0.4}$=5N，當(dāng)M=5N時，a=$\frac{F}{M}$=1$m/{s}_{\;}^{2}$
故答案為：（1）0.26      0.50
（2）5        1

點評 要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習(xí)中要加強基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．