Question

12．某同學用如圖1的實驗裝置“探究加速度與力、質量的關系”．
（1）實驗中，先調節長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行，再將長木板的一端墊起適當的高度，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是做勻速運動為止．

（2）認為小車受到的合外力等于細線對小車的拉力，也等于砂和砂桶的重力．圖2是打點計時器打出的一條紙帶，紙帶旁還給出了最小刻度為Imm的刻度尺，刻度尺的0刻度線與O點對齊．打點計時器所用交流電源的頻率是50Hz，A、B、C、D是四個計數點，相鄰計數點間還有四個打點未標出．
①計數點C到D點的距離是13.20 cm．
②根據紙帶計算小車運動的加速度口的大小是2.40m/s²（保留3位有效數字）．
（3）該同學測得小車的加速度a和拉力F的數據如下表所示（小車質量保持不變）：

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/m/s2	0.30	0.40	0.48	0.60	0.72

①請根據表中的數據在圖3上描點，并作出a-F的關系圖線．
②根據該圖線，不能（選填“能”或者“不能”）得到結論：小車質量一定時，小車的加速度與受到的拉力成正比．

Answer 1

分析 （2）由圖示米尺確定米尺的分度值，讀出刻度尺示數，由圖示求出AB、CD間的距離，然后根據△x=at²求出加速度；
（3）根據描點法作圖，只有a-F圖象是過原點的傾斜的直線才能說明成正比．

解答 解：（2）①由圖示米尺可知，米尺分度值是1mm，C點所對應刻度尺的示數是30.00cm，D對應的是43.20cm，所以計數點C到D點的距離x=43.20-30.00=13.20cm．
②由紙帶可知，OA=10.80cm=0.1080m，CD=OD-OC=43.20cm-30.00cm=13.20cm=0.1320m，
計數點間的時間間隔t=0.1s，CD-OA=2at²，則a=2.40m/s²；
（3）根據描點法作出圖象，如圖所示：

②圖象不是過原點的傾斜直線，所以不能得到小車質量一定時，小車的加速度與受到的拉力成正比的結論．
故答案為：（2）①13.20，②2.40；
（3）①如圖所示；②不能．

點評 解答實驗問題的關鍵是明確實驗原理，理解具體操作和注意事項．對米尺讀數時要先確定米尺的分度值，讀數時要注意估讀，注意結果要保留到分度值的下一位．熟練掌握勻變速運動的推論：△x=at²是正確求解加速度的關鍵．