Question

15．在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中，某同學在實驗中釋放小車的瞬間實驗裝置狀態(tài)如圖1所示．

（1）操作中有待改進的兩處是：未平衡摩擦力，小車離計時器太遠．
（2）如圖3為改進實驗操作后某次實驗打下的紙帶，相關數(shù)據(jù)已經(jīng)標出，則對應小車運動的加速度大小為2.76m/s²．（結果保留三位有效數(shù)字）
（3）若均使用同一規(guī)格的鉤碼用以改變小車總質量和懸掛重物的總重力，某同學得到多次運動對應的加速度，數(shù)據(jù)如如表：

小車鉤碼數(shù) 懸掛鉤碼數(shù)	0	1	2	3	4
1	1.39m/s2	1.16m/s2	1.00m/s2	0.94m/s2	0.78m/s2
2	2.48m/s2	2.20m/s2	2.00m/s2	1.81m/s2	/
3	3.38m/s2	2.89m/s2	2.76m/s2	/	/
4	4.15m/s2	3.68m/s2	/	/	/
5	4.59m/s2	/	/	/	/

請選擇一組數(shù)據(jù)來研究加速度與力的關系，并在如圖2坐標紙上作出相應圖線．要求：①完善坐標物理量及合理的坐標軸標度；②標出所選數(shù)據(jù)，完成圖線；③就你所選數(shù)據(jù)得到的結論作出評價．

Answer 1

分析 根據(jù)實驗的原理以及操作的注意事項確定實驗中需要改進的地方．
根據(jù)連續(xù)相等時間內的位移之差是一恒量，運用逐差法求出加速度．
用a表示縱坐標，用N或F表示橫坐標，作出圖線

解答 解：（Ⅰ）則操作中有待改進的是：①小車離計時器太遠，②需平衡摩擦力．
（Ⅱ）根據(jù)△x=aT²，運用逐差法得：a=$\frac{{x}_{24}-{x}_{02}}{4{T}^{2}}$=2.76m/s²．
Ⅲ、（1、2）橫坐標物理量，用N（個）或F（個）均可，縱坐標用a表示．如圖所示．
（3）平衡摩擦力可能不到位；懸掛鉤碼質量數(shù)較多時圖線非線性，誤差較大；加速度與合外力不成正比；
故答案為：（1）未平衡摩擦力，小車離計時器太遠；（2）2.76m/s²；（3）平衡摩擦力不到位、懸掛鉤碼過多時圖線非線性，誤差較大

點評 解決本題的關鍵掌握實驗的原理以及實驗中需注意的事項，知道當鉤碼的個數(shù)較多時，由于鉤碼重力不再遠小于小車的重力，上端圖線會出現(xiàn)彎曲．