Question

5．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中
 ①甲和乙两位学生各自独立完成实验，利用实验测量的数据在同一个图象中得出a-F的关系分别如图（a）中甲、乙所示，这一结果表明两位同学做实验时的哪个物理量不同？小车及车上的砝码的总质量不同．

 ②某同学在保持小车质量不变的前提下，根据测量的数据得出小车的a-F关系图象如图（b）所示，造成图象不过原点的原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
 ③已知打点计时器打点周期T=0.02s，打出的一条纸带如图（c）所示，相邻计数点间的距离x₁=1.17cm、x₂=1.87cm、x₃=2.48cm、x₄=3.14cm、x₅=3.80cm、x₆=4.44cm、利用逐差法计算小车的加速度为a=0.65m/s²．（结果保留两位有效数字．）

Answer 1

分析 根据图线的斜率表示的物理意义分析哪个物理量不同．
根据F不等于零，加速度仍然为零，分析图线不过原点的原因．
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出小车的加速度．

解答 解：①a-F图线的斜率表示质量的倒数，图线的斜率不同，可知小车及车上砝码的总质量不同．
②在图线b中，F不等于零，加速度仍然为零，造成图线不过原点的原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
③根据△x=aT²，运用逐差法得，a=$\frac{{x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6}-（{x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3}）}{9{T}^{2}}$=$\frac{[（3.14+3.80+4.44）-（1.17+1.87+2.48）]×1{0}^{-2}}{9×0.01}$≈0.65m/s²

故答案为：①小车及车上的砝码的总质量不同；②没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足； ③0.65m/s²

点评 解决本题的关键知道实验的原理，以及实验中误差形成的原理，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度．