如圖1所示為某同學(xué)所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置．若測得某一物體質(zhì)量m一定時，a與F的有關(guān)數(shù)據(jù)資料如下表所示：
a/（m?s-2） 1.98 4.06 5.95 8.12
F/N 1.00 2.00 3.00 4.00
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（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，請在圖2中畫出a-F圖象．
（2）根據(jù)圖象判定：當(dāng)m一定時，a與F的關(guān)系為
 
．
（3）若甲、乙兩同學(xué)在實驗過程中由于沒有按照正確步驟進行實驗，處理數(shù)據(jù)后得出如圖3所示的a-F圖象．
試分析甲、乙兩同學(xué)可能存在的問題：
甲：
 
．
乙：
 
．
分析：選擇合適的標(biāo)度，描點作圖，根據(jù)圖線確定a與F的關(guān)系．當(dāng)M一定時，a與F的圖線是過原點的直線，則a與F成正比．
掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
解答：解：（1）描點作圖，讓盡量多的點落在直線上或分居直線兩側(cè)，如圖所示：
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（2）根據(jù)圖象可以判定：因為a與F的圖線為過原點的傾斜直線，知當(dāng)M一定時，a與F的關(guān)系是a與F成正比．
（3）圖線甲表明在小車的拉力為0時，小車的加速度大于0，說明合外力大于0，說明平衡摩擦力過大，即平衡摩擦力時把長木板抬得過高．
圖線乙說明在拉力大于0時，物體的加速度為0，說明合外力為0，即繩子的拉力被摩擦力平衡了，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
故答案為：（1）如圖
（2）a與F成正比
（3）平衡摩擦力時把長木板抬得過高，沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
點評：連線時應(yīng)使直線過盡可能多的點，不在直線上的點應(yīng)大致對稱地分布在直線兩側(cè)，離直線較遠的點應(yīng)視為錯誤數(shù)據(jù)，不予考慮．實驗步驟，實驗數(shù)據(jù)的處理都與實驗原理有關(guān)，故要加強對實驗原理的學(xué)習(xí)和掌握．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）如圖1所示為某同學(xué)所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置，在圖示狀態(tài)下，開始做實驗，該同學(xué)有裝置和操作中的主要錯誤是：

a．
長木板右端未墊高以平衡摩撩力
長木板右端未墊高以平衡摩撩力
b．
電源應(yīng)改用6V交流電源
電源應(yīng)改用6V交流電源

c．
牽引小車的細線沒有與木板平行
牽引小車的細線沒有與木板平行
 d．
開始實驗時，小車離打點計時器太遠
開始實驗時，小車離打點計時器太遠

（2）在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，為了使小車受到合外力等于小沙桶和沙的總重量，通常采用如下兩個措施：
（A）平衡摩擦力：將長木板無滑輪的一端下面墊一小木塊，反復(fù)移動木塊的位置，直到小車在小桶的拉動下帶動紙帶與小車一起做勻速直線運動；
（B）調(diào)整沙的多少，使沙和小沙桶的總質(zhì)量m遠小于小車和砝碼的總質(zhì)量M，請問：
①以上哪一個措施中有何重大錯誤？
A
A

②在改正了上述錯誤之后，保持小車（包括砝碼）質(zhì)量M不變，反復(fù)改變沙的質(zhì)量，并測得一系列數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小車受到的合外力（小桶及砂重量）與加速度的比值略大于小車（包括砝碼）質(zhì)量M，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)滑輪非常光滑，打點計時器工作正常，且事先基本上平衡了摩擦力，那么出現(xiàn)這種情況的主要原因是什么？
由于小桶及砂的失重，拉小車的合外力F＜mg，而處理數(shù)據(jù)時又將F=mg處理．因此，M=
F
a
＜
mg
a
．
由于小桶及砂的失重，拉小車的合外力F＜mg，而處理數(shù)據(jù)時又將F=mg處理．因此，M=
F
a
＜
mg
a
．

（3）某一同學(xué)在“驗證牛頓第二定律”的實驗數(shù)據(jù)處理中作出了如圖2的圖象，形成這個圖象的原因是平衡摩擦力時長木板傾角
過小
過小
、沙子
太多
太多
．（填“過大”、“過小”、“太多”、“太少”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

某學(xué)習(xí)小組在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中．

（1）如圖1所示為甲同學(xué)所安裝“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置．請仔細觀察圖中的裝置，對照表中列出的幾條“實驗操作”填表（如表中的示例：屬正確操作的打“√”，不正確的打“×”）．
序號 實    驗    操    作 是否正確
1 將長木板一端用物墊高一些，平衡摩擦力
√
√
2 在釋放小車前，將小車緊靠在打點計時器旁
√
√
3 連接小車與砂桶的連線在滑輪和小車段與長木板基本平行 √
4 所掛砂桶的質(zhì)量m要遠遠小于小車的質(zhì)量M
√
√
5 實驗電源應(yīng)選擇干電池
×
×
6 實驗時應(yīng)先釋放小車再接通電源 ×
（2）乙同學(xué)正確組裝實驗裝置后并進行實驗，探究“加速度與力的關(guān)系”，在保持小車質(zhì)量不變的情況下，測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示
F/N 0.21 0.30 0.40 0.49
a/m?s-2 0.10 0.21 0.29 0.41
①根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，在如圖2中作a-F圖象；
②圖線在F軸截距的物理意義是
平衡不夠的摩擦力
平衡不夠的摩擦力
；
③應(yīng)如何調(diào)整實驗裝置，才能使作出的a-F圖線過坐標(biāo)原點
C
C
．（填標(biāo)號）
A．增加小車的質(zhì)量       B．減小小車的質(zhì)量
C．適當(dāng)增大長木板的傾角  D．適當(dāng)減小小桶內(nèi)鉤碼質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）如圖1所示為某同學(xué)安裝的“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置，若在圖示狀態(tài)下開始做實驗，請從該同學(xué)的裝置和操作中指出存在的問題或錯誤：
①應(yīng)將電池改為交流電；②沒有平衡摩擦力；③小車應(yīng)靠近打點計時器端；④左端連接的細線應(yīng)與木板平行
①應(yīng)將電池改為交流電；②沒有平衡摩擦力；③小車應(yīng)靠近打點計時器端；④左端連接的細線應(yīng)與木板平行
．

（2）如圖2所示是小車勻變速運動時打出的一條紙帶，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔是t，測出紙帶各相鄰計數(shù)點之間的距離分別為S1、S2、S3、S4，為使計算的結(jié)果更精確一些，計算加速度平均值的公式應(yīng)為a=
(s4+s3)-(s2+s1)
4t2
(s4+s3)-(s2+s1)
4t2
．
（3）該同學(xué)通過測量，作出a-F圖象如圖3所示，試分析：
①圖象不通過原點的原因是
沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
．
②圖象上部彎曲的原因是
未滿足砝碼和砝碼盤的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M
未滿足砝碼和砝碼盤的質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）如圖1所示，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為
 
 cm．
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（2）某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度與物體所受合外力F及質(zhì)量M的關(guān)系實驗．圖2為實驗裝置簡圖，A為小車，B為打點計時器，C為裝有砂的砂桶（總質(zhì)量為m），D為一端帶有定滑輪的長木板．
①若保持砂和砂桶質(zhì)量m不變，改變小車質(zhì)量M，分別得到小車加速度a與質(zhì)量M及對應(yīng)的
1
M
數(shù)據(jù)如表1所示．
表1
次數(shù) 1 2 3 4 5
小車加速度a/（m?s-2） 1.98 1.48 1.00 0.67 0.50
小車質(zhì)量M/kg 0.25 0.33 0.50 0.75 1.00
質(zhì)量倒數(shù)
1
M
/kg-1		 4.00 3.00 2.00 1.33 1.00
根據(jù)表1數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時a與M的關(guān)系，請在圖3所示的方格坐標(biāo)紙中選擇恰當(dāng)?shù)奈锢砹拷⒆鴺?biāo)系，并作出圖線．
從圖線中得到F不變時，小車加速度a與質(zhì)量M之間存在的關(guān)系是
 
．
②某同學(xué)在探究a與F的關(guān)系時，把砂和砂桶的總重力當(dāng)作小車的合外力F，作出a-F圖線如圖4所示，試分析圖線不過原點的原因是
 
，圖線上部彎曲的原因是
 
．
③在這個實驗中，為了探究兩個物理量之間的關(guān)系，要保持第三個物理量不變，這種探究方法叫做
 
法．

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同步練習(xí)冊答案