Question

某實驗小組在實驗室做“驗證牛頓運動定律”實驗：

（1）甲同學在物體所受合外力不變時，改變物體的質(zhì)量，得到數(shù)據(jù)如下表所示｡

實驗次數(shù)	物體質(zhì)量m(kg)	物體的加速度a(m/s2)	物體質(zhì)量的倒數(shù)1/m(1/kg)
1	0.20	0.78	5.00
2	0.40	0.38	2.50
3	0.60	0.25	1.67
4	0.80	0.20	1.25
5	1.00	0.16	1.00

①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在下圖所示的坐標中描出相應的實驗數(shù)據(jù)點，并作出圖象｡

②由圖象，你得出的結(jié)論為                                              ｡

③物體受到的合力大約為                      ｡（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）乙同學在保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過多次改變對小車的拉力，由實驗數(shù)據(jù)作出的a—F圖象如下圖所示，則該圖象中圖線不過原點的原因是：                                                                ，小車的質(zhì)量為          kg。（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【命題立意】本題考查“驗證牛頓運動定律”實驗的數(shù)據(jù)處理、誤差分析及由圖象得相關(guān)結(jié)論。

【思路點撥】（1）作圖應使所描的點盡可能多的在直線上，不在直線上的點均勻分布在直線兩側(cè)，遠離直線的點可不予考慮；（2）明確該實驗常見的三種典型誤差的圖象及原因；（3）對于由實驗數(shù)據(jù)作出的實驗圖象，要明確其斜率和截距的物理意義。

【答案】（1）①a—圖象如下圖所示（3分） ②在物體受外力不變時，物體的加速度與質(zhì)量成反比（3分）③0.15N~0.16N均對（3分）

（2）木板傾角過大（或平衡摩擦力太過） （2分） 1.9~2.1均對 （3分）

【解析】（1）③由牛頓第二定律F=ma得，，即圖線的斜率等于小車所受的合外力，大小為。

（2）由圖象可得拉力等于零時，加速度不等于零，故木板傾角過大（或平衡摩擦力太過）；由牛頓第二定律F=ma得，，即圖線的斜率等于小車質(zhì)量的倒數(shù)，小車質(zhì)量大小為。