Question

如圖甲所示為“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”的實驗裝置．

（1）在實驗過程中，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，每兩測量點間還有4個點未畫出，量出相鄰測量點之間的距離如圖乙所示，該小車的加速度大小a=

0.15

m/s²（結果保留兩位有效數字）．
（2）在不改變滑塊質量的情況下，根據實驗收集的數據作出的a-F圖線如圖丙所示，其中F為砝碼及砝碼盤的重力大�。�若最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計滑輪質量和細線與滑輪間的摩擦，已知在某一次實驗中通過打出的紙帶處理得滑塊的加速度為a，通過天平稱得滑塊質量為M，砝碼和砝碼盤質量為m，當地重力加速度為g，則圖丙中F₀的大小為

mg-（M+m）a

（用已知物理量的字母表示）
（3）根據圖丙中作出的a-F圖線，請寫出一條對提高本實驗結果準確程度有益的建議

實驗前平衡摩擦力

．

Answer 1

分析：（1）小車做的是勻加速直線運動，可由△x=at²求解加速度．
（2）由圖象可知，F₀應該等于滑動摩擦力大小，整體利用牛頓第二定律列式即可求解．
（3）提高本實驗結果準確程度有益的做法有兩個：①平衡摩擦力；②小車質量遠遠大于沙桶和沙的質量，從圖中看出有拉力時物體仍不動，說明沒有平衡摩擦力．

解答：解：（1）設第1段位移為：x₁，第，2段位移為：x₂，
計時器打點的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點起，每兩測量點間還有4個點未畫出，說明時間間隔T=0.1s
由△x=aT²得：
即：x2-x1=0.0368-0.0353=a0.12
解得：a=0.15m/s²
（2）由a-F圖象可知，F₀應該等于滑動摩擦力大小
整體為研究對象，由牛頓第二定律得：
mg-F₀=（M+m）a
解得：F₀=mg-（M+m）a
（3）提高本實驗結果準確程度有益的做法有兩個：①平衡摩擦力；②小車質量遠遠大于沙桶和沙的質量，從圖中看出有拉力時物體仍不動，說明沒有平衡摩擦力．
所以建議是：實驗前要先平衡摩擦力
故答案為：（1）0.15    （2）mg-（M+m）a（3）實驗前要先平衡摩擦力

點評：對于探究加速度與物體質量、物體受力的關系”關鍵是掌握實驗原理，從而掌握實驗儀器、步驟，實驗數據處理和要注意的事項．