Question

19．某研究學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合力的關(guān)系．裝置中的鋁箱下端連接紙帶，砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小，鋁箱向上運(yùn)動(dòng)的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測出．現(xiàn)保持鋁箱總質(zhì)量m不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得到多組a、F值（F為力傳感器的示數(shù)，等于懸掛滑輪繩子的拉力），不計(jì)滑輪的重力．
（1）某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示a-F關(guān)系圖象，則由該圖象可得鋁箱總質(zhì)量m=0.25kg，重力加速度g=9.8m/s²（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時(shí)，圖線D （填選項(xiàng)前的字母）．
A．偏向縱軸      B．偏向橫軸      C．斜率逐漸減小      D．斜率不變．

Answer 1

分析 對鋁箱分析，根據(jù)牛頓第二定律，抓住傳感器示數(shù)F等于2倍的F_T，求出加速度的表達(dá)式，結(jié)合圖線的斜率和縱軸截距求出鋁箱的總質(zhì)量和重力加速度的大�。�
結(jié)合圖線的斜率k=$\frac{1}{2m}$，與沙桶和砂的質(zhì)量無關(guān)，判斷圖線的形狀

解答 解：（1）對鋁箱分析，應(yīng)有F_T-mg=ma，
對滑輪應(yīng)有F=2F_T，
聯(lián)立可解得a=$\frac{1}{m}（\frac{F}{2}-mg）$=$\frac{1}{2m}F-g$，
可知圖線的斜率k=$\frac{1}{2m}$=$\frac{9.8}{4.9}$，解得m=0.25kg，縱軸截距-g=-9.8，解得g=9.8m/s²．
（2）對于圖線的斜率k=$\frac{1}{2m}$，當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大，可知圖線的斜率不變，故選：D．
故答案為：（1）0.25         9.8        （2）D

點(diǎn)評 涉及到圖象問題，要首選根據(jù)物理定律寫出關(guān)于縱軸與橫軸的函數(shù)表達(dá)式，然后討論即可．