Question

“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”的實驗裝置如圖甲所示。

（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示。計時器打點的時間間隔為0.02s。從比較清晰的點起，每5個點取一個計數點，量出相鄰計數點之間的距離。該小車的加速度a= 　　    m/s²。（結果保留兩位有效數字）

（2）平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上。掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數據如下

表：

砝碼盤中砝碼 的總重力F/N	0.196	0.392	0.588	0.784	0.980
加速度a/(m·s-2)	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

 

 

 

 

請根據表中數據在右邊的坐標紙上作出a-F的關系圖象。

(3)作出的a-F圖線明顯不通過原點，請你查找實驗中引起該問題的主要原因。其主要原因是：_______________________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）0.16（或0.15）；（2）見解析（3）計算系統所受合外力時未計入砝碼盤的重力

【解析】

試題分析：（1）做勻加速直線運動過程中在相等時間內走過的位移差是一個定值，所以根據可得a=0.16 m/s²。

（2）作圖結果如右；

（3）圖中當F=0時，物體的加速度不為零，說明計算系統所受合外力時未計入砝碼盤的重力

考點：本題考查了“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”的實驗

點評：運用勻變速直線運動的公式處理紙帶的問題是力學實驗里常見的問題，紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，利用勻變速直線運動的推論可求加速度．由于相鄰的時間間隔位移之差不等，我們可以采用逐差法求解．