Question

19．在探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，
（1）某同學(xué)保持小車合力不變改變小車質(zhì)量M，作出的a-$\frac{1}{M}$關(guān)系圖象如圖1所示．從圖象可以看出，作用在小車上的恒力F=2.5N，當(dāng)小車的質(zhì)量為M=5kg時(shí)，它的加速度a=0.5m/s²．

（2）如圖2（a），甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫出a-F圖線，表明實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
（3）乙、丙同學(xué)用同一裝置實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a-F圖線如圖 2（b）所示，說(shuō)明兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)物理量取值不同？并比較其大�。�小車及沙子的質(zhì)量不同，且m_乙＜m_丙．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖線的斜率求出恒力F的大小，結(jié)合牛頓第二定律求出質(zhì)量M=5kg時(shí)的加速度．
（2）結(jié)合拉力不等于零時(shí)加速度仍然為零確定圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因．
（3）根據(jù)牛頓第二定律得出a-F圖線的物理意義，從而進(jìn)行比較．

解答 解：（1）圖線的斜率等于恒力F的大小，即F=$\frac{1}{0.4}$=2.5N，則物體的質(zhì)量M=5kg時(shí)，它的加速度a=$\frac{F}{M}$=$\frac{2.5}{5}m/{s}^{2}$=0.5m/s²．
（2）當(dāng)F不等于零時(shí)，加速度仍然等于零，物體還未開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，知沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不徹底，將木板傾斜平衡摩擦力或?qū)�傾角調(diào)大一些．
（3）a-F圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，可知兩同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇物體的質(zhì)量不同，乙圖線的斜率大于丙圖線的斜率，則丙的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量．
故答案為：（1）2.5；0.5；（2）沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；（3））小車及沙子的質(zhì)量不同，且m_乙＜m_丙

點(diǎn)評(píng) 明確實(shí)驗(yàn)原理，加強(qiáng)基本物理知識(shí)和基本規(guī)律在處理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，難度不大，熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題．