Question

某同學(xué)利用如圖（a）裝置研究外力與加速度的關(guān)系．將力傳感器和位移傳感器的發(fā)射端安裝在置于水平軌道的小車(chē)上，將細(xì)繩的一端系在力傳感器測(cè)量掛鉤上，另一端繞過(guò)光滑定滑輪懸掛鉤碼．開(kāi)始實(shí)驗(yàn)后，依次按照如下步驟操作：
①同時(shí)打開(kāi)力傳感器和位移傳感器；
②釋放小車(chē)；
③關(guān)閉傳感器，根據(jù)計(jì)算機(jī)顯示的F-t和v-t圖象記錄下小車(chē)在此次加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中繩子的拉力F和小車(chē)加速度a．
④改變鉤碼質(zhì)量，重復(fù)上述步驟．
（1）某次釋放小車(chē)后計(jì)算機(jī)顯示的F-t和v-t圖象如圖（b）．根據(jù)圖象，此次操作應(yīng)記錄下的外力F大小為

 

N，加速度a為

 

m/s²．
（2）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)器材和過(guò)程畫(huà)出a-F圖象的示意圖如圖（c），那么理論上圖線(xiàn)斜率應(yīng)等于

 

，圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)的原因可能是

 

．

Answer 1

分析：了解該實(shí)驗(yàn)裝置，知道實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況．
根據(jù)F-t，v-t圖象求出F大小和a的大小．
由圖象可以看出：圖線(xiàn)不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，當(dāng)F為某一值時(shí)，加速度為零，知平衡摩擦力不足．

解答：解：（1）根據(jù)v-t圖象得到0.8s前小車(chē)是靜止的，0.8s后小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)．
所以此次操作應(yīng)記錄下的外力F大小為0.82N，
根據(jù)v-t圖象的斜率求出加速度a=

△v

△t

=1.6m/s²．
（2）根據(jù)a=

F

m

得理論上圖線(xiàn)斜率應(yīng)等于小車(chē)的質(zhì)量倒數(shù)，
由圖象可知：圖線(xiàn)不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，F(xiàn)不為零時(shí)，加速度仍為零，知沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
故答案為：（1）0.82；1.6；
（2）小車(chē)的質(zhì)量倒數(shù)，沒(méi)有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

點(diǎn)評(píng)：通過(guò)作圖法研究?jī)蓚�(gè)變量之間的關(guān)系是物理里常用的一種手段，只有直線(xiàn)圖形可以清楚地說(shuō)明兩變量之間的關(guān)系．