Question

某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中，打出的纸带如下图（a）所示，相邻计数点间的时间间隔是T．
（1）测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S₁、S₂、S₃、S₄，为使实验结果更精确一些，该同学计算加速度的公式应为a=______．
（2）另有位同学通过测量，作出a-F图象，如图（b）所示，试分析：图象不通过原点的原因是：______，图象上部弯曲的原因是：______．

Answer

（1）小车做匀加速运动，故纸带上的点迹应距离越来越大，加速度可由匀变速运动的推论：xm-xn=（m-n）at2进行求解．
（2）根据图象，分析误差出现的原因：平衡摩擦力的原因和小车质量M要远远大于砂及砂桶的质量m关系的原因．
【解析】
（1）由匀变速运动的推论：xm-xn=（m-n）aT2得：
a1=
a2=
a==
（3）当F不为零时，物体仍然没有加速度，所以图象不通过原点的原因是：没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
设加速度为a：
对小车：F=Ma
对重物：F-mg=ma
联立解得：a=，所以未满足砂和桶的质量m远小于小车的质量M时，当m逐渐变大时，a逐渐变小，故图象出现弯曲．
所以原因是：砂和桶的质量不是远小于车的质量
故答案为：
（1）
（2）平衡摩擦力不足或没平衡摩擦力、砂和桶的质量不是远小于车的质量