Question

由牛頓第二定律可知：在質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與物體受到的合外力成正比．我們在做“物體的加速度與作用力關(guān)系”的探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，用得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖象如圖所示．根據(jù)圖象回答：

（1）你認(rèn)為造成圖中直線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是

未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

．
（2）利用這個(gè)圖象，

能

（填“能”或“不能”）得出實(shí)驗(yàn)時(shí)小車的總質(zhì)量．
如選填“能”，則小車的總質(zhì)量為

0.40

kg．
如選填“不能”，則簡述原因：

Answer 1

分析：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚．
關(guān)于a-F圖象是一條傾斜的直線，說明a與F成線性關(guān)系．可通過求直線的斜率求解質(zhì)量m．

解答：解：（1）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點(diǎn)，當(dāng)F≠0時(shí)，a=0．也就是說當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車的加速度還為0處于靜止，說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消呢．該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中遺漏了平衡摩擦力這個(gè)步驟．
所以造成圖中直線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
（2）根據(jù)a-F圖象從數(shù)學(xué)角度可得函數(shù)表達(dá)式為：a=kF-b
造成圖中直線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
可以求出a-F圖線的斜率即物體的質(zhì)量，
所以m=k=0.40kg
故答案是：（1）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
（2）0.40

點(diǎn)評：物理中關(guān)于圖象的問題要結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)去解決．
對于直線圖象，我們一般從直線的斜率、截距、特殊點(diǎn)這幾個(gè)方面去考慮，而斜率、截距、特殊點(diǎn)在物理問題中都有一定的物理意義．這也是高考的熱點(diǎn)．