Question

（2012?寧德模擬）“探究加速度與物體質(zhì)量、物體所受合力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．
（1）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用50Hz交流電源，圖中A、B、C、D、E為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出，根據(jù)紙帶可計(jì)算B點(diǎn)的瞬時(shí)速度v_B=

0.88

m/s，并計(jì)算紙帶所對應(yīng)小車的加速度a=

3.53

m/s²．
（2）平衡摩擦力后，用細(xì)線跨過定滑輪，將砝碼盤與小車連接，再將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度，此過程是通過控制

物體質(zhì)量

不變，探究加速度與

物體所受合力

的關(guān)系．（以上空格選填“物體所受合力”或“物體質(zhì)量”）
（3）根據(jù)小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖象如圖丙所示，并據(jù)此圖象確定砝碼盤的質(zhì)量為

8.16

g．（g=9.8m/s²，以上計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析：B點(diǎn)的速度可由A到C點(diǎn)的平均速度求出，根據(jù)作差法求解加速度．實(shí)驗(yàn)要探究三個(gè)變量之間的關(guān)系，應(yīng)采用控制變量法研究．

解答：解：（1）根據(jù)平均速度等于瞬時(shí)速度得：vB=

xAC

2T

=

0.1754

0.2

=0.88m/s
根據(jù)：根據(jù)作差法得：a=

0.1760+0.1406-0.1054-0.07

4×0.01

=3.53m/s²
（2）實(shí)驗(yàn)要探究三個(gè)變量之間的關(guān)系，應(yīng)采用控制變量法研究，所以應(yīng)控制物體質(zhì)量不變，探究加速度與物體所受合力的關(guān)系．
（3）根據(jù)圖象可知：k=

3.2-0.2

1.2

=2.5
m=

F

a

=

1

k

=

1

2.5

=0.4kg
當(dāng)F=0時(shí)，a=0.2m/s²
所以m′g=ma
解得：m′=8.16g
故答案為：（1）0.88；3.53；（2）物體質(zhì)量；物體所受合力；（3）8.16

點(diǎn)評：用勻變速直線運(yùn)動的公式處理紙帶的問題是力學(xué)實(shí)驗(yàn)里常見的問題，紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，利用勻變速直線運(yùn)動的推論可求加速度．由于相鄰的時(shí)間間隔位移之差不等，我們可以采用逐差法求解．