(8分)某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图。(交流电的频率为50Hz

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  • 解题思路:

    ①相邻的计数点之间的时间间隔为

    0.04

    s

    ,根据运动学公式得:

    x

    =

    a

    t

    2

    a

    =

    =

    3.2

    m

    /

    s

    2

    ②为了用细线的拉力表示小车受到的合外力,实验操作时必须首先平衡摩擦力。该操作受否成功判断的依据是:如果小车不挂砂桶时在木板上做匀速直线运动,则恰好平衡摩擦力。

    ④设小车的质量为

    M

    ,沙筒质量为

    m

    ,设绳子上拉力为

    F

    ,以整体为研究对象有

    mg

    =

    (

    m

    +

    M

    )

    a

    解得

    a

    =

    M

    为研究对象有绳子的拉力

    F

    =

    M

    a

    =

    ,显然要有

    F

    =

    m

    g

    必有

    M

    >

    >

    m

    ,即只有

    M

    >

    >

    m

    时才可以认为绳对小车的拉力大小等于沙筒的重力。此图线的

    AB

    段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是不满足

    M

    >

    >

    m

    ① 3.2 ,②平衡小车的摩擦力 ,③AD ④C

    <>

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