Question

6．用斜面、小車、砂桶、砝碼等器材做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，圖是實(shí)驗(yàn)中一條打點(diǎn)的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，且間距x₁，x₂，x₃，x₄，x₅，x₆已量出．

（1）請(qǐng)寫出計(jì)算加速度的表達(dá)式$a=\frac{{（{x_4}+{x_5}+{x_6}）-（{x_1}+{x_2}+{x_3}）}}{{9{T^2}}}$．（用字母表示）
（2）如圖甲所示，甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出a-F圖象，發(fā)現(xiàn)圖象沒有過原點(diǎn)，則出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象的問題是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．

（3）乙、丙同學(xué)用同一裝置實(shí)驗(yàn)，畫出了各自得到的a-F圖線如圖乙所示，則由圖可知兩小車及車上的砝碼的質(zhì)量大小關(guān)系為m_乙＜m_丙．（填“＜”或“＞”或“=”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT²，可以正確求出加速度的大�。�
（2）結(jié)合拉力不等于零時(shí)加速度仍然為零確定圖線不過原點(diǎn)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）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT²，有：
x₆-x₃=3a₁T²     ①
x₅-x₂=3a₂T²      ②
x₄-x₁=3a₃T²       ③
a=$\frac{{a}_{1}+{a}_{2}+{a}_{3}}{3}$④
聯(lián)立①②③④解得：$a=\frac{{（{x_4}+{x_5}+{x_6}）-（{x_1}+{x_2}+{x_3}）}}{{9{T^2}}}$．
（2）當(dāng)F不等于零時(shí)，加速度仍然等于零，物體還未開始加速運(yùn)動(dòng)，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(shí)驗(yàn)時(shí)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）$a=\frac{{（{x_4}+{x_5}+{x_6}）-（{x_1}+{x_2}+{x_3}）}}{{9{T^2}}}$；（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；（3）＜．

點(diǎn)評(píng) 明確實(shí)驗(yàn)原理，加強(qiáng)基本物理知識(shí)和基本規(guī)律在處理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．
本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，難度不大，熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題．