Question

15．在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的活動(dòng)中：

（1）某同學(xué)在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，將實(shí)驗(yàn)器材組裝如圖1所示．請(qǐng)指出該裝置中的錯(cuò)誤或不妥之處（填兩處）：a．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池，應(yīng)使用交流電源；實(shí)驗(yàn)中沒有平衡小車的摩擦力；         b．小車初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)
（2）另有甲、乙、丙三位同學(xué)各自獨(dú)立探究加速度與拉力的關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中保持小車質(zhì)量m不變，如圖2（a）所示，是甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的加速度隨拉力變化的圖象，圖線沒有過原點(diǎn)表明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；乙、丙同學(xué)用同一裝置實(shí)驗(yàn)，在同一坐標(biāo)系內(nèi)畫出了各自得到的圖象如圖2（b）所示，說明兩個(gè)同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)的哪一個(gè)量取值不同？小車及車上砝碼的總質(zhì)量不同（小車質(zhì)量不同也可）．

Answer 1

分析 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源，而干電池是直流電源．接通電源前，小車應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，而在該圖中小車初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)中電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是利用4～6V的交流電源，電火花計(jì)時(shí)器是利用220V交流電源；不是直流電源．
為了盡可能的利用紙帶在釋放前小車應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；
在本實(shí)驗(yàn)中我們認(rèn)為繩子的拉力等于物體所受的合外力，故在實(shí)驗(yàn)前要首先平衡摩擦力．
（2）當(dāng)F不等于零，加速度仍為零，知沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．
根據(jù)a=$\frac{F}{m}$知，圖線的斜率為小車和車上砝碼的質(zhì)量的倒數(shù)，斜率不同，知小車即砝碼的總質(zhì)量不同．
故答案為：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)使用干電池，應(yīng)使用交流電源；實(shí)驗(yàn)中沒有平衡小車的摩擦力；小車初始位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)；
（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠，
小車及車上砝碼的總質(zhì)量不同（小車質(zhì)量不同也可）．

點(diǎn)評(píng) 本題要能根據(jù)a=0，合外力不為零，分析圖線不過原點(diǎn)的原因．會(huì)根據(jù)牛頓第二定律得出斜率的物理意義，從而進(jìn)行判斷．