为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，A、B同学设计了如图甲所示的实验装置．其巾小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m，与小车相连的滑轮的质量为m0．力传感器可测出轻绳中的拉力

Question

为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，A、B同学设计了如图甲所示的实验装置．其巾小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m，与小车相连的滑轮的质量为m₀．力传感器可测出轻绳中的拉力大小，重力加速度为g．实验时先平衡摩擦力．

（1）A同学在实验巾得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采
用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度大小为___m/s²（结果保留三位有效数字）．
（2）A同学以力传感器的示数F为纵坐标，加速度a为横坐标，画出的F-a图象如图丙所示，求得图线的斜
率为k，则小车的质量M=___（用所给物理量的符号表示）．

（3）B同学也以力传感器的示数F为纵坐标，加速度a为横坐标，画出的F-a图象如图丁所示，图线不过原
点的原因可能是___．（答一条即可）

Answer 1

（1）由于两计数点间还有4个点没有画出，故两点之间的时间间隔为T=5×0.02s=0.10S，取六段距离，采用两分法，由△x=aT²可得：
a=

((7.30cm+9.09cm+10.89cm)-(1.90cm+3.71cm+5.51cm))/((3×0.1s)2)

=180cm/

s

2

=1.80m/

s

2

（2）对小车和滑轮组成的整体，根据牛顿第二定律，有2F=(M+

m

0

)a，得F=(M+m0)/(2)a
F-a图线是一条过原点的直线，斜率k=(M+m0)/(2)，解得M=2k-

m

0

（3）根据F等于零，加速度不为零，分析图线不过原点的原因，可知实验中平衡摩擦力过度
故答案为：（1）1.80       （2）2k-

m

0

        （3）平衡摩擦力过度