Question

19．在探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實驗中，
（1）某同學(xué)保持小車合力不變改變小車質(zhì)量M，作出的a-$\frac{1}{M}$關(guān)系圖象如圖1所示．從圖象可以看出，作用在小車上的恒力F=2.5N，當(dāng)小車的質(zhì)量為M=5kg時，它的加速度a=0.5m/s²．

（2）如圖2（a），甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出a-F圖線，表明實驗存在的問題是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
（3）乙、丙同學(xué)用同一裝置實驗，畫出了各自得到的a-F圖線如圖 2（b）所示，說明兩個同學(xué)做實驗時的哪一個物理量取值不同？并比較其大小．小車及沙子的質(zhì)量不同，且m_乙＜m_丙．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖線的斜率求出恒力F的大小，結(jié)合牛頓第二定律求出質(zhì)量M=5kg時的加速度．
（2）結(jié)合拉力不等于零時加速度仍然為零確定圖線不過原點的原因．
（3）根據(jù)牛頓第二定律得出a-F圖線的物理意義，從而進(jìn)行比較．

解答 解：（1）圖線的斜率等于恒力F的大小，即F=$\frac{1}{0.4}$=2.5N，則物體的質(zhì)量M=5kg時，它的加速度a=$\frac{F}{M}$=$\frac{2.5}{5}m/{s}^{2}$=0.5m/s²．
（2）當(dāng)F不等于零時，加速度仍然等于零，物體還未開始加速運動，知沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不徹底，將木板傾斜平衡摩擦力或?qū)�傾角調(diào)大一些．
（3）a-F圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，可知兩同學(xué)做實驗時選擇物體的質(zhì)量不同，乙圖線的斜率大于丙圖線的斜率，則丙的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量．
故答案為：（1）2.5；0.5；（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足；（3））小車及沙子的質(zhì)量不同，且m_乙＜m_丙

點評 明確實驗原理，加強基本物理知識和基本規(guī)律在處理實驗中的應(yīng)用．本題考查了實驗注意事項及實驗數(shù)據(jù)處理，難度不大，熟練掌握基礎(chǔ)知識即可正確解題．