Question

14．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，采用如圖1所示的裝置．

（1）實(shí)驗(yàn)中，長(zhǎng)木板不是直接放在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，而是把后端略微墊高，這樣做的目的是平衡摩擦力；
（2）為了探究加速度與相關(guān)因素的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中用到了控制變量法．在保持拉力F=5N不變時(shí)，某同學(xué)根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，畫(huà)出圖線如圖2．但該同學(xué)未標(biāo)注橫坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的量及其單位，請(qǐng)你將它補(bǔ)上，對(duì)應(yīng)的量及其單位是$\frac{1}{m}$和1/kg．由該圖線得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在合外力不變的情況下，加速度與物體的質(zhì)量成反比．

Answer 1

分析 小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力，即后端略微墊高．
根據(jù)牛頓第二定律F=ma可得a=$\frac{F}{m}$從而知道橫坐標(biāo)的含義．

解答 解：（1）小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力，后端略微墊高．
這樣做的目的是平衡摩擦力．
（2）據(jù)牛頓第二定律F=ma可得在F=5N，加速度a=2m/s²時(shí)物體的質(zhì)量m=$\frac{F}{a}=\frac{5}{2}=\frac{5}{2}$kg，
而$\frac{1}{0.4}=\frac{5}{2}$，故橫坐標(biāo)為$\frac{1}{m}$，單位為1/kg．
a與$\frac{1}{m}$的圖線是過(guò)原點(diǎn)的直線，由該圖線得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在合外力不變的情況下，加速度與物體的質(zhì)量成反比
故答案為：（1）平衡摩擦力；（2）$\frac{1}{m}$和1/kg；在合外力不變的情況下，加速度與物體的質(zhì)量成反比．

點(diǎn)評(píng) 明確了該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，即可了解具體操作的含義，以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；數(shù)據(jù)處理時(shí)注意數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，本題是考查應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的好題．