Question

【題目】“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，打出了一條紙袋如圖乙所示．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

請根據實驗數據作出a-F的關系圖像_____.

（3）根據提供的試驗數據作出的-F圖線不通過原點，請說明主要原因_____．

Answer 1

【答案】0.16(0.15也算對) 未計入砝碼盤的重力

【解析】

（1）處理勻變速直線運動中所打出的紙帶，求解加速度用公式，關鍵弄清公式中各個量的物理意義，為連續相等時間內的位移差，t為連需相等的時間間隔，如果每5個點取一個點，則連續兩點的時間間隔為t=0.1s，（3.68-3.52）m，帶入可得加速度=0.16m/s2．也可以使用最后一段和第二段的位移差求解，得加速度=0.15m/s2.

（2）根據圖中的數據，合理的設計橫縱坐標的刻度值，使圖線傾斜程度太小也不能太大，以與水平方向夾角45°左右為宜．由此確定F的范圍從0設置到1N較合適，而a則從0到3m/s2較合適．設好刻度，根據數據確定個點的位置，將個點用一條直線連起來，延長交與坐標軸某一點．如圖所示．

（3）處理圖象問題要注意圖線的斜率、交點、拐點、面積等意義，能正確理解這些量的意義則很多問題將會迎刃而解．與縱坐標相交而不過原點，該交點說明當不掛砝碼時，小車仍由加速度，即繩對小車仍有拉力，從此拉力的來源考慮很容易得到答案，是因為砝碼盤的重力，而在（2）問的圖表中只給出了砝碼的總重力，而沒有考慮砝碼盤的重力．