Question

某同學驗證物體質量一定時加速度與合力的關系，實驗裝置如圖1所示。主要思路是，通過改變懸掛小鉤碼的質量，改變小車所受拉力，并測得小車的加速度。將每組數據在坐標紙上描點、畫線，觀察圖線特點。

（1）實驗中應該滿足：鉤碼的質量m和小車質量M的關系為：______________________。

（2）如圖2所示為本實驗中得到的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數點的時間間隔T=0.10s，其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm。為了盡量減小誤差，則用T、x1、x2…x6表示小車加速度大小a=___________________，計算得加速度大小a=____________m/s2（計算結果保留兩位有效數字）。

（3）經過6次實驗，獲得了6組對應的小車所受合力F、小車加速度a的數據，在坐標紙上描點、畫線，得到如圖3所示的a-F圖線。發現圖線不過原點，經排查發現：并非人為的偶然誤差所致，那么，你認為出現這種結果的原因可能是： 。學習牛頓第二定律后，你認為，圖3中圖線的斜率表示 。

 

 

Answer 1

（1）m遠小于M （2） 0.64 （3）小車前進過程中受到滑動摩擦力

【解析】

試題分析：（1）該實驗裝置中，把砝碼重力作為小車拉力，而事實上，小車和砝碼一起勻加速，砝碼重力是整體的合力，即，繩子拉力，只有m遠小于M時，繩子拉力才近似等于砝碼重力。

（2）勻變速直線運動連續相等時間間隔內通過的位移之差即，題目中給出了6個連續相等的時間間隔內的位移，如果我們用，……最終求得的加速度求平均加速度就會變成，最終數據只用了2個，無法減小誤差，我們選擇用，，最終的表達式為，帶入計算

（3）觀察圖像可以發現，在加速度等于0，力F還不等于0，說明除F外還有別的力與F平衡，所以受到的有滑動摩擦力，根據牛頓第二定律有所以斜率為

考點：探究加速度與合力的關系實驗探究