Question

【題目】某物理課外小組利用圖(a)中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關系。圖中，置于試驗臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪：輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實驗中可用的鉤碼共有個，每個質量均為。實驗步驟如下：

(1)將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當厚度的小物快，使小車(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑。

(2)將（依次取）個鉤碼掛在輕繩右端，其余個鉤碼仍留在小車內；用手按住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于其起始位置的位移繪制圖像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應的加速度。

(3)對應于不同的n的值見下表。時的圖像如圖(b)所示：由圖(b)求出此時小車的加速度(保留2位有效數(shù)字)，將結果填入下表___________。

	1	2	3	4	5
	0.20		0.58	0.78	1.00

(4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖(c)中補齊數(shù)據(jù)點，并作出圖像。從圖像可以看出：當物體質量一定時，物體的加速度與其所受的合外力成正比___________。

(5)利用圖像求得小車(空載)的質量為________kg(保留2位有效數(shù)字，重力加速度取)。

Answer 1

【答案】0.39（0.38—0.40均可） 0.45kg（或0.44kg）

【解析】

（3）物體做勻加速直線運動，對應的x-t圖象為曲線，由圖象可知，當t=2.0s時，位移為：x=0.80m；
則由x=at2代入數(shù)據(jù)得：a=0.40m/s2；
（4）在圖C中作出點（2，0.40），并用直線將各點相連，如圖所示；

（5）由圖c可知，當n=4時，加速度為0.78m/s2，由牛頓第二定律可知：

4×0.01×9.8=（m+5×0.01）×0.78
解得：m=0.45kg；