Question

用斜面、小車、砂桶、砝碼等器材做“驗證牛頓第二定律”的實驗，如圖4-2-4是實驗中一條打點的紙帶，相鄰計數點的時間間隔為T，且間距x₁，x₂，x₃，…，x₆已量出.

圖4-2-4

(1)請寫出三個不同的計算加速度的表達式.

(2)如圖4-2-5(甲)，甲同學根據測量數據畫出a-F圖線，表明實驗的問題是_________.

(3)乙、丙同學用同一裝置實驗，畫出了各自得到的a-F圖線如圖4-2-5(乙)所示，說明兩個同學做實驗時哪一個物理量取值不同，并比較其大小.

圖4-2-5

Answer 1

思路解析：(1)由勻變速直線運動相鄰相等時間內的位移之差為一常數，即Δx=at²可求.

(2)由于沒有平衡摩擦力，當砂桶的重力比較小時，小車不動，因此有一定拉力時，加速度仍為零.

(3)由圖象可知，當力相同時a_乙＞a_丙，說明丙的質量大于乙的質量.

答案：(1)a=(x₂-x₁)／T²

a=(x₄-x₁)／3T²

a=[(x₆+x₅+x₄)-(x₃+x₂+x₁)]／9T²

(2)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠

(3)兩小車及車上的砝碼的質量不同，且m_乙＜m_丙.