Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。(交流電的頻率為50 Hz)

甲

（1）這個(gè)實(shí)驗(yàn)_______________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。

（2）砂桶和砂的質(zhì)量m_______小車(chē)的質(zhì)量M.

(3)圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度大小為________ m/s2；

(4)保持小盤(pán)及盤(pán)中砝碼的質(zhì)量不變，改變小車(chē)質(zhì)量m，分別得到小車(chē)的加速度a與小車(chē)質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的的數(shù)據(jù)如下表：

a/(m·s－2)	1.90	1.72	1.49	1.25	1.00	0.75	0.50	0.30
m/kg	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
/kg－1	4.00	3.45	3.03	2.50	2.00	1.41	1.00	0.60

請(qǐng)?jiān)谙聢D所示的坐標(biāo)紙中畫(huà)出a —的圖象，并由圖象求出小車(chē)的加速度a與質(zhì)量的倒數(shù)之間的關(guān)系式是________。

Answer 1

【答案】 需要 )<< 3.19 m/s2 如圖所示:

【解析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可以知道只有平衡摩擦力后才可以將砂和桶的總重力看作小車(chē)的拉力，所以需要平衡摩擦力

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可以知道砂和桶的總質(zhì)量m要遠(yuǎn)小于小車(chē)的總質(zhì)量M時(shí),可將砂和桶的總重力看作小車(chē)的拉力

（3）由交流電的頻率為50 Hz可得，題圖乙中兩相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.02 s。由 ，t＝2T得，

（4）如下圖所示，

由圖象求出小車(chē)的加速度a與質(zhì)量的倒數(shù)之間的關(guān)系式是