Question

8．某同學(xué)用如圖1所示的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗，當(dāng)小車的質(zhì)量一定時，測得小車的加速度a與拉力F的數(shù)據(jù)如下表：

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/（m•s-2）	0.10	0.23	0.27	0.40	0.49

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在如圖2所示坐標(biāo)系中作出圖象．
（2）圖線不過坐標(biāo)原點，其原因是沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不足．
（3）由圖象可得出的結(jié)論是在物體質(zhì)量一定時，加速度與所受到的合外力成正比．
（4）改正實驗裝置后，該同學(xué)順利的完成了該實驗，圖3是他在實驗中得到的一條紙帶，圖中相鄰計數(shù)點時間間隔均為0.1s，圖中長度單位為cm．各計數(shù)點與0計數(shù)點之間的距離依次為x₁=0.72cm、x₂=1.63cm、x₃=2.73cm，由圖中的數(shù)據(jù)可算出小車的加速度a為0.19m/s²（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a-F圖象；
（2）根據(jù)實驗原理判斷實驗結(jié)果產(chǎn)生的原因；
（3）根據(jù)圖象可知，在物體質(zhì)量一定時，加速度與所受到的合外力成正比；
（4）由△x=at²可求得小車的加速度．

解答 解：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)運用描點法作出a-F圖象，如圖所示：

（2）圖線表明拉力F不等于0時，加速度仍然為0，其原因是沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不足；
（3）根據(jù)圖象可知，在物體質(zhì)量一定時，加速度與所受到的合外力成正比；
（4）根據(jù)逐差法得：加速度a=$\frac{△x}{{T}^{2}}=\frac{{x}_{3}-{x}_{2}-（{x}_{2}-{x}_{1}）}{{T}^{2}}$=$\frac{0.0273+0.0072-2×0.0163}{0.01}$=0.19m/s²．
故答案為：（1）如圖所示；（2）沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不足；（3）在物體質(zhì)量一定時，加速度與所受到的合外力成正比；（4）0.19

點評 探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗時，要平衡小車受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不夠、或過度平衡摩擦力，小車受到的合力不等于鉤碼和鉤碼盤的重力，會用作差法求解加速度．