Question

（09·江蘇物理·11）“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)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(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。該小車的加速度a=______m/s².（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）平衡摩擦力后，將5個(gè)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(gè)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖像.

（3）根據(jù)提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的-F圖線不通過原點(diǎn)，請說明主要原因。

Answer 1

答案： (1) 0.16  (0.15也算對)  ；（2）（見圖）；（3）未計(jì)入砝碼盤的重力。

解析：（1）處理勻變速直線運(yùn)動(dòng)中所打出的紙帶，求解加速度用公式，關(guān)鍵弄清公式中各個(gè)量的物理意義，為連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差，t為連需相等的時(shí)間間隔，如果每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)，則連續(xù)兩點(diǎn)的時(shí)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(jù)圖中的數(shù)據(jù)，合理的設(shè)計(jì)橫縱坐標(biāo)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(shè)置到1N較合適，而a則從0到3m/s²較合適。設(shè)好刻度，根據(jù)數(shù)據(jù)確定個(gè)點(diǎn)的位置，將個(gè)點(diǎn)用一條直線連起來，延長交與坐標(biāo)軸某一點(diǎn)。如圖所示。

（3）處理圖象問題要注意圖線的斜率、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等意義，能正確理解這些量的意義則很多問題將會(huì)迎刃而解。與縱坐標(biāo)相交而不過原點(diǎn)，該交點(diǎn)說明當(dāng)不掛砝碼時(shí)，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?yàn)轫来a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。