题目内容

(2008?启东市模拟)某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验.如图a为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量,小车运动加速度a可用纸带上的打点求得.

(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为
3.2
3.2
m/s2.(保留二位有效数字)
(2)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m数据如下表:根据下表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在图c方格坐标纸作出图线.
次   数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小车加速度a/m?s-2 1.98 1.72 1.48 1.25 1.00 0.75 0.48 0.50 0.30
小车质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 0.75 1.00 1.67
小车质量
1
m
/kg-1
4.00 3.44 3.00 2.50 2.00 1.41 1.33 1.00 0.60
(3)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图d,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答:
平衡摩擦力不足
平衡摩擦力不足
分析:(1)根据△x=aT2求出纸带的加速度.
(2)为研究a与m的关系,作a与
1
m
的关系关系图线,注意选取好标度.
(3)图线不通过坐标原点,当F为某一值时,加速度为零,知平衡摩擦力不足.
解答:解:(1)从纸带上看出,相邻两点间位移之差为一恒量,△x=0.51cm,根据△x=aT2得,a=
△x
T2
=
0.51×10-2
0.042
m/s2=3.2m/s2

(2)如图.
(3)图线不通过坐标原点,F不为零时,加速度仍为零,知平衡摩擦力不足.

故答案为:(1)3.2,(2)如图(3)平衡摩擦力不足.
点评:解决本题的关键会从纸带上求瞬时速度和加速度,以及在作图时注意,偏离比较远的点可以舍去.
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