Question

7．為了“驗證牛頓運動定律”，現提供如圖1所示的器材：A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量．請思考探究思路并回答下列問題：

（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應采取什么做法？平衡摩擦力．
（2）在“探究加速度與質量的關系”時，保持砝碼和小桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m的數據如下表：

次數	1	2	3	4	5
小車加速度a/m•s-2	0.78	0.38	0.25	0.20	0.16
小車質量m/kg	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00

根據上述實驗數據，用計算機繪制出a-m圖象如圖2所示：通過對圖象（圖2甲）的觀察，可猜想在拉力F一定的情況下a與m的關系可能是：a∝m^-1、a∝m^-2、a∝m^-3、…，為了驗證猜想，請在圖2乙中作出最能直觀反映a與m之間關系的圖象．
（3）在“探究加速度與力的關系”時，保持小車的質量不變，改變小桶中砝碼的質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a與力F圖線如圖3所示，該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的可能原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

Answer 1

分析 （1）需要將長木板一段適當墊高，用重力的下滑分力平衡摩擦力；
（2）作出a-$\frac{1}{m}$關系圖象；
（3）當拉力增加到一定值后才有加速度，說明有摩擦阻力的影響，即沒有平衡摩擦力

解答 解：（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應平衡摩擦力，把長木板不帶滑輪的一段適當墊高，用重力的下滑分力平衡摩擦；
（2）計算出質量的倒數，如下表

次數	1	2	3	4	5
小車加速度a/m•s-2	0.78	0.38	0.25	0.20	0.16
小車質量m/kg	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00
小車質量倒數m-1/kg-1	5.00	2.50	1.67	1.25	1.00

作a-$\frac{1}{m}$圖象，如圖所示

（3）當拉力增加到一定值后才有加速度，說明有摩擦阻力的影響，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；
故答案為：（1）平衡摩擦力；（2）如圖所示；（3）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

點評 本題考查了實驗注意事項、作圖象、實驗數據處理，知道實驗原理與實驗注意事項是解題的關鍵，要掌握描點法作圖的方法，分析清楚圖示圖象可以解題．