Question

4．用如圖1所示的實驗裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

（1）圖2是實驗中得到的一條紙帶，相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔是t．測出紙帶各相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為s₁、s₂、s₃、s₄，為使由實驗數(shù)據(jù)計算的結(jié)果更精確一些，計算加速度公式應(yīng)為a=$\frac{{{s}_{4}+s}_{3}-{s}_{2}-{s}_{1}}{4{t}^{2}}$
（2）某同學(xué)在該實驗中得到如下一組實驗數(shù)據(jù)（表中F表示細(xì)線對小車的拉力，a表示小車的加速度）：

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/m•s-2	0.25	0.57	0.89	1.20	1.52

①如圖3示，請在答題紙相應(yīng)的圖中中作出a-F圖象
②根據(jù)圖表分析，實驗操作中存在的問題可能是A
A．平衡摩擦力時木板傾角過小
B．平衡摩擦力時木板傾角過大
C．小車質(zhì)量太大
D．鉤碼的質(zhì)量太大．

Answer 1

分析 （1）小車做勻加速運(yùn)動，故紙帶上的點(diǎn)跡應(yīng)距離越來越大，加速度可由勻變速運(yùn)動的推論：x_m-x_n=（m-n）at²進(jìn)行求解；
（2）根據(jù)a與F的大小作出a-F圖線，圖線中外力F不為零時，加速度仍然為零，知未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

解答 解：（1）由勻變速運(yùn)動的推論：x_m-x_n=（m-n）at²得：
${a}_{1}=\frac{{s}_{3}-{s}_{1}}{2{t}^{2}}$，
${a}_{2}=\frac{{s}_{4}-{s}_{2}}{2{t}^{2}}$，
則a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}}{2}=\frac{{{s}_{4}+s}_{3}-{s}_{2}-{s}_{1}}{4{t}^{2}}$
（2）①根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象，如圖所示：

②圖線不經(jīng)過原點(diǎn)，且F不為零時，加速度為零．可知沒有平衡摩擦力，或斜面的傾角過小（平衡摩擦力不足），故A正確．
故選：A
故答案為：（1）$\frac{{{s}_{4}+s}_{3}-{s}_{2}-{s}_{1}}{4{t}^{2}}$；（2）①如圖所示；②A．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵：1、掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度．2、會通過a-F圖線判斷實驗中存在的問題．