Question

8．在探究加速度與力的關系時，小車的質量一定，某同學根據精確的測量，記錄實驗數據如表所示，作出a-F圖象如圖所示：

小車的質量m/kg	小車受的拉力F/N	小車的加速度a/（m•s-2）
1.00	0.10	0.08
	0.30	0.22
	0.50	0.42
	0.70	0.59

（1）分析圖象得到的結論是質量一定時加速度與合力成正比；
（2）圖象斜率的物理意義是物體質量的倒數；
（3）在你所作出的a-F圖象中，F等于小盤及盤中砝碼所受重力，實際上F比小盤及盤中砝碼所受重力小（填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）圖象是一條過坐標原點的直線，即說明物體的加速度跟物體所受的合外力成正比．
（2）圖象的斜率k=$\frac{△a}{△F}=\frac{a}{F}=\frac{1}{m}$．
（3）先用整體法求物體的加速度，再用隔離法求繩子的拉力

解答 解：（1）由圖象可知a-F圖象是一條過坐標原點的直線，即是一條正比例函數圖象，這就說明在物體的質量一定的條件下，物體的加速度跟物體所受的合外力成正比．
（2）圖象的斜率k=$\frac{△a}{△F}=\frac{a}{F}=\frac{1}{m}$，故圖象的物理意義是物體質量的倒數$\frac{1}{m}$．
（3）以整體為研究對象可得mg=（m+M）a
故物體的加速度a=$\frac{mg}{m+M}$，
以小車為研究對象有F=Ma=$\frac{M}{M+m}mg$＜mg，故繩子的拉力F小于小盤及盤中砝碼所受重力mg．
故答案為：（1）質量一定時加速度與合力成正比；（2）物體質量的倒數；（3）小

點評 準確掌握實驗原理、實驗方法和操作步驟是我們正確迅速處理實驗題目的基礎，故學習實驗要從基礎做起，知道為了反映F不變時a與M的關系時，要作出a-$\frac{1}{M}$圖象，難度適中