為了驗證“當質量一定時，物體的加速度與它所受的合外力成正比”．一組同學用圖甲所示的裝置進行實驗，并將得到的實驗數據描在圖乙所示的坐標圖中．

（1）在圖乙中作出a-F圖線．
（2）由a-F圖線可以發現，該組同學實驗操作中遺漏了這個步驟．
（3）根據a-F圖線可以求出系統的質量是kg（保留兩位有效數字）．

解：（1）如圖

（2）從上圖中發現直線沒過原點，當F≤0.16N時，a=0．也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消呢．該組同學實驗操作中遺漏了平衡摩擦力這個步驟．
（3）根據a-F圖線可以求出a-F圖線的斜率即物體的加速度．
所以加速度a=0.40kg
故答案是：（1）見上圖；
（2）平衡摩擦力；
（3）0.40
分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項．
作出a-F圖線應該采用描點法擬合呈一條傾斜的直線．
點評：教科書本上的實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚．
實驗的圖象描繪，物理結合數學的應用都值得注意．

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中的砝碼的質量用M表示，小桶及沙子的質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶上打的點計算出．
（1）當M與m的大小關系滿足

M＞＞m

時，才可以認為繩對小車的拉力等于盤及盤中砝碼的重力．
（2）一組同學在做加速度與質量的關系實驗時，保持小桶及沙子的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數據，為了比較容易地檢查出加速度a與質量M的關系，應該作a與

的圖象．
（3）如圖（a）所示為甲同學根據測量數據作出的a-F圖線，此圖線說明實驗存在的問題是

沒有（完全）平衡小車受到的摩擦力

．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）在①研究加速度與外力（質量一定）的關系；②驗證機械能守恒定律；③探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關系三個實驗中；某同學正確地作出了三個實驗的圖線，如圖1中A、B、C所示．根據坐標軸代表的物理量判斷；A是實驗

①

（只需填序號）的圖線，其斜率表示

物體質量的倒數

；B實驗圖線的表示

當地的重力加速度g

，C實驗圖線的斜率表示

彈簧的勁度系數k

（2）如圖2在豎直放置的立柱上端有一個電磁鐵，通電時，小球被吸在電磁鐵上，斷電時，小球自由下落，計時裝置開始計時．立柱上有可以移動的光電門．當小球經過光電門時，光電計時裝置能測出小球從初始位置到這個光電門所需時間為t，再用刻度尺測出電磁鐵到光電門的距離s．為了探究自由落體的位移s與下落時間t的關系．
①設計一個記錄實驗數據的表格
②為了達到實驗目的，你猜想位移s可能與

成正比，或可能與

t²

成正比，…根據你的猜想，為了達到實驗目的，應如何處理實驗數據？

嘗試作出s--t圖，看是否是直線，若不是再作出s--t²圖或s--t³圖，知道作出的圖象是傾斜的直線

．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

實驗題
在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，采用如圖1所示的實驗裝置．
小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．
（1）當M與m的大小關系滿足

M遠大于m

時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．
（2）一組同學在做加速度與質量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數據．為了比較容易地檢查出加速度a與質量M的關系，應該作a與

的圖象．
（3）如圖2所示為甲同學根據測量數據作出的a-F圖線，說明實驗存在的問題是

沒有平衡摩擦力或平衡時角度過小．

．
（4）某同學在做加速度和力、質量的關系的實驗中，測得小車的加速度a和拉力F的數據如下表所示：

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

a/（m?s^-2）

0.11

0.19

0.29

0.40

0.51

請根據表中的數據在坐標紙中作出a-F圖象（圖3）；
（5）圖象的斜率的物理意義是

小車的總質量的倒數

；
（6）在“探究兩個共點力的合成”實驗中，某小組做實驗時得出如圖4所示的圖（O為橡皮條與細繩套的結點）．圖中

是F₁與F₂合力的實驗值，為使橡皮筋沿豎直方向伸長，那么互成角度的兩彈簧秤所施的力F1和F2必須

．
A．等大 B．互相垂直 C．水平分力，等大反向 D．豎直分力等大
（7）做勻變速直線運動的小車帶動紙帶通過電火花計時器，打出的部分計數點如圖5所示．每相鄰兩點間還有四點未畫出來，電火花計時器使用的是220V、T=0.02s的交流電，求：電火花計時器打第2個計數點時，小車的速度v₂=

0.49

m/s，小車的加速度a=

0.88

m/s²．（結果保留兩位有效數字）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，采用如圖1所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質量用M表示，盤及盤中砝碼的質量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出．
（1）當M與m的大小關系滿足

M＞＞m

時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．

（2）一組同學在做加速度與質量的關系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質量一定，改變小車及車中砝碼的質量，測出相應的加速度，采用圖象法處理數據．為了比較容易地檢查出加速度a與質量M的關系，應該做a與

的圖象．
（3）如圖2（a），甲同學根據測量數據做出的a-F線，說明實驗存在的問題是

平衡摩擦力時木板傾角過大

．
（4）乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a-F圖線，如圖2（b）所示，兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同？答：

兩小車及車上砝碼的總質量不同

．
（5）一組同學在先保持盤及盤中的砝碼質量一定，探究做加速度與質量的關系，以下做法正確的是：

A．平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力
C．實驗時，要保證繩和紙帶均與木板平行以減小誤差
D．小車運動的加速度可用天平測出m以及小車質量M，直接用公式 a=mg/M求出．
（6）已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，每相鄰兩個計數點間還有4個點未畫出，利用圖3給出的數據可求出小車下滑的加速度a=

1.58m/s²

．（結果保留三位有效數字）