Question

某同學在做“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的關系”實驗時，使用了如圖（a）所示的實驗裝置簡圖．實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶的總重力，小車運動加速度a可用紙帶上打出的點求得．

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

1.4

m/s²．（保留兩位有效數(shù)字）
（2）在“探究加速度a與質(zhì)量m的關系”時，保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m的相關數(shù)據(jù)如下表：

次   數(shù)	1	2	3	4	5	6	7
小車加速度a/m?s-2	1.72	1.48	1.25	1.00	0.75	0.50	0.30
小車質(zhì)量m/kg	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
質(zhì)量倒數(shù) 1 m /kg-1	3.45	3.03	2.50	2.00	1.41	1.00	0.60

根據(jù)上表數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時a與m的關系，請在圖（c）方格坐標紙中選擇恰當變量建立坐標系，并作出相應的圖線．根據(jù)所作出的圖線，可以得出的結論是

加速度a跟質(zhì)量成反比，圖a-

1

m

，過原點的一條直線

．
（3）在“探究加速度a與力F的關系”時，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砂的質(zhì)量，有的組同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a與力F圖線如圖（d）所示，該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因是

未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

．

Answer 1

分析：（1）運用勻變速直線運動的公式△x=at²去求解加速度；
（2）為研究a與m的關系，作a與

1

m

關系關系圖線，根據(jù)圖象特點可正確解答本題；
（3）對于實驗我們要清楚每一項操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等，根據(jù)該實驗實驗誤差產(chǎn)生的原因即可正確解答．

解答：解：（1）從紙帶上看出，相鄰兩點間位移之差為一恒量，△x=0.51cm，T=0.04s，根據(jù)△x=aT²得：a=1.4m/s²．
故答案為：1.4．
（2）利用描點法得出的圖象如下所示：

由圖得出的結論為：加速度a跟質(zhì)量成反比，圖 a-

1

m

，過原點的一條直線．
故答案為：加速度a跟質(zhì)量成反比，圖 a-

1

m

，過原點的一條直線．
（3）當F≠0時，a=0．也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消呢，原因是實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．
故答案為：未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

點評：觀反映兩個物理量的關系是要找出這兩個量的線性關系，即畫出直線圖象；實驗該采用的是控制變量法研究，即保持一個量不變，研究其他兩個量之間的關系．