Question

20．用圖甲所示的裝置做“探究加速度與質量的關系”的實驗

（1）為了減小長木板對小車摩擦力的影響，必須在長木板遠離（填“遠離”或“靠近”）滑輪的一端下面墊一塊木板的位置，反復移動木板的位置，直至小車未掛砂桶時在長木板上做勻速直線運動
（2）保持小車受力不變，測量不同質量的小車在這個力作用下的加速度，某次實驗中打出如圖乙所示的紙帶（打點計時器所接電源的頻率為50Hz），這個加速度的大小a=0.80m/s²（結果保留兩位有效數(shù)字
（3）某同學吧實驗得到的幾組數(shù)據(jù)畫成圖丙所示的a-m圖象，為了更直觀地描述小車的加速度與其質量的關系，請你根據(jù)他的圖象選擇合適的標度在圖丁中畫出a-$\frac{1}{m}$圖象．

Answer 1

分析 （1）驗證牛頓第二定律實驗時，要平衡摩擦力，在長木板遠離定滑輪的一端墊上木塊，當小車在長木板上做勻速直線運動時，恰好平衡摩擦力；
（2）根據(jù)勻變速直線運動的推論△x=at²可以求出小車的加速度；
（3）根據(jù)圖丙所示實驗數(shù)據(jù)，在圖丁中描出對應的點，然后作出圖象．

解答 解：（1）為了減小長木板對小車摩擦力的影響，必須在長木板遠離滑輪的一端下面墊一塊木板，反復移動木板的位置，直至小車能單獨在長木板上做勻速直線運動．
（2）由乙圖所示紙帶可知，計數(shù)點間的時間間隔為：t=0.02s×5=0.1s，
加速度為：a=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2{t}^{2}}$=$\frac{3.53-1.93}{2×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$m/s²=0.8 m/s²；
（3）根據(jù)丙圖所示圖象實驗數(shù)據(jù)，在丁圖所示坐標系中描出對應點，然后作出a-$\frac{1}{m}$ 圖象，圖象如圖所示．
故答案為：（1）遠離；勻速直線；（2）0.8；（3）如上圖所示．

點評 本題考查了驗證牛頓第二定律實驗的基礎知識，有平衡摩擦力的方法、圖象的處理等．要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，要掌握應用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法．