Question

在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：
（1）将实验器材组装如图所示．请你指出该装置中的错误或不妥之处（至少写出两条）：
①

电源电压应为4～6V

；②

没有平衡摩擦力

；③

小车应靠近打点计时器

．
（2）改正实验装置后，该同学顺利完成了实验．在实验中保持小车质量不变，改变沙桶的质量，测得小车所受绳子的拉力F和加速度a的数据如下表：

F/N	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00
a/（m/s-2）	0.10	0.21	0.29	0.41	0.49

①根据测得的数据，在图2中作出a～F图象；
②由图象可知，小车的质量为

2

kg．（保留一位有效数字）
（3）打出的某一条纸带，A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点，如图3所示，相邻计数点间还有四个点未标出．利用图中给出的数据可求出小车的加速度a=

0.50

m/s²．

Answer 1

分析：（1）打点计时器使用的是交流电源，而干电池是直流电源．接通电源前，小车应紧靠打点计时器，而在该图中小车初始位置离打点计时器太远，该实验要进行平衡摩擦力操作，即垫高有打点计时器的一侧木板．
（2）根据表中实验数据在坐标系中描出对应的点，然后作出a-F图象；图象的斜率大小等于小车质量的倒数．
（3）做匀变速直线运动的物体在相邻的相等时间内的位移差是定值，即：△x=aT²．

解答：解：（1）由图1所示可知，实验装置中的错误或不妥之处有：①电磁打点计时器应使用电压为4-6V的低压交流电源而不能使用220V的交流电源；②实验前没有平衡摩擦力；③释放小车前小车应靠近打点计时器，图示中小车远离打点计时器是错误的．
（2）①利用描点法得出图象如下所示：

②根据牛顿第二定律有：F=ma，则有：a=

F

m

，即图象的斜率大小等于质量的倒数，由图象知：k=0.5，因此m=

1

k

=2kg，
（3）相邻计数点间还有四个点未标出，因此计数点之间的时间间隔为：T=0.1s；
根据做匀变速直线运动的物体在相邻的相等时间内的位移差是定值，即：△x=at²得：
s5-s1=4aT2，因此有：
a=

(s5-s1)

4T2

=

(3.20-1.20)×10-2m

4×(0.1s)2

=0.50m/s2
故答案为：（1）①电源电压应为4～6V；②没有平衡摩擦力；③小车应靠近打点计时器；（2）①如上图所示，②2，（3）0.50．

点评：掌握实验注意事项、描点法作图的方法、匀变速直线运动的运动特点是正确解题的关键．