Question

12．某實驗小組采用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗，在保持小車及車上砝碼總質(zhì)量M不變，且滿足所掛鉤碼的總質(zhì)量m遠小于M的條件下，測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如表所示：

F/（N）	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/（m/s2）	0.11	0.19	0.29	0.40	0.51

（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在如圖乙所示的坐標紙中作出a-F圖象；
（2）圖象的斜率的物理意義是質(zhì)量的倒數(shù)；
（3）圖象（或延長線）與F軸的截距的物理意義是小車所受的阻力；
（4）小車及車上砝碼總質(zhì)量M=1.0kg．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)作出a-F圖象，結(jié)合牛頓第二定律得出圖線斜率的含義．圖象與F軸的截距表示加速度恰好為零時的拉力，也就是小車受到的阻力．

解答 解：（1）描點作圖，如圖所示．
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，a=$\frac{F}{m}$，可知圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)．
（3）由圖線可知，當F=0.1N時，物體才開始運動，可知圖象（或延長線）與F軸的截距的物理意義是小車所受的阻力．
（4）根據(jù)圖線的斜率知，$M=\frac{1}{k}=\frac{1}{\frac{0.50}{0.6-0.1}}$kg=1.0kg．
故答案為：（1）如圖所示，（2）質(zhì)量的倒數(shù)，（3）小車所受的阻力，（4）1.0．

點評 這個實驗考查的是“探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗的實驗原理：F=Ma，畫出圖象后對圖象中的斜率截距要會根據(jù)公式進行推導明確其意義．