题目内容

3.某实验小组利用如图1所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系.

①在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到如表所示的实验数据.通过分析表中数据后,你得出的结论是在合外力不变的情况下,物体运动的加速度跟物体的质量成反比.
m(g)a(m/s2ma
2502.02
3001.65
3501.33
4001.25
5001.00
8000.63
②现需通过图象进一步验证你的结论,请利用表格数据,在如图2所示坐标系中描点作出相应图.

分析 (1)仔细分析表格数据,观察质量变化时,加速度如何变化,找出它们之间的关系;
(2)选取纵坐标为加速度,横坐标为质量倒数,由表格数据,描点作图.

解答 解:(1)通过表格数据,当质量变化为原来的2倍时,加速度则变成原来的一半,因此得出结论为:在合外力不变的情况下,物体运动的加速度跟物体的质量成反比;
(2)选取纵坐标为加速度,横坐标为质量倒数,由表格数据,描点后,平滑连线,如下图所示;

故答案为:(1)在合外力不变的情况下,物体运动的加速度跟物体的质量成反比;(2)如图所示.

点评 本题主要考查了同学们分析、处理数据的能力,要求同学们能根据数据得出有用的结论,并能通过作图法验证自己的结论,难度适中.

练习册系列答案
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13.某同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验.图(a)为实验装置简图,A为小车,B为某种打点计时器,C为装有细砂的小桶,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等于细砂和小桶的总重量,小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得.

(1)图(b)为实验中所用打点计时器的学生电源.由学生电源可以判断该同学选用的是图(c)中的乙(填“甲”或“乙”)计时器.
上述图(b)的安装中存在的错误有:①接线柱应接在交流电上②电压应选择6V档.
(2)在“探究加速度a与质量m的关系”时,保持细砂和小桶质量不变,改变小车质量m,分别记录小车加速度a与其质量m的数据.在分析处理时,该组同学存在两种方案;甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象;乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数$\frac{1}{m}$的图象.两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注,但尚未完成图象(如图d所示).你认为同学乙(填“甲”、“乙”)的方案更合理.请继续帮助该同学作出坐标中的图象.

(3)在“探究加速度a与合力F的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中细砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图(e),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:该同学未平衡(或未完全平衡)摩擦力.

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