Question

某同学在探究“加速度和力、质量的关系”的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示

F（N）	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20
a（m/s2）	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50

（1）根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象；
（2）图象的斜率的物理意义是

 

；
（3）图象（或延长线）与F轴的截距的物理意义是

 

；
（4）小车和砝码的总质量为

 

．

Answer 1

分析：由牛顿第二定律：F=Ma得：当小车质量M一定时，a与F应成正比，即：a=

1

M

F，图象应该是一条倾斜的直线，且斜率k=

1

M

，即为：小车的总质量的倒数；图象与F轴的截距表示加速度恰好为零时的拉力，也就是小车受到的阻力；根据图象我们可以求出斜率，又k=

1

M

，可求得M．

解答：解：（1）选取适当的标度，作出a-F图象如图所示．描点连线时连线性关系图象：

（2）由牛顿第二定律：F=Ma得：当小车质量M一定时，a与F应成正比，即：a=

1

M

F，图象应该是一条倾斜的直线，且斜率k=

1

M

，即为：小车的总质量的倒数
（3）图象与F轴的截距表示加速度恰好为零时拉力的大小，加速度恰好为零时，受力平衡，拉力就等于小车受到的阻力，即：截距是小车受到的阻力，所以小车受到的阻力为0.2N．
（4）由图可知图线斜率k=

△a

△F

，找合适的两组数据代入（找在图象上的两个点）k=

1.2-0.4

0.5-0.1

=2，由k=

1

M

可得：M=2 kg，即小车总质量为：2kg．
故答案为：（1）见上图；（2）小车的总质量的倒数；（3）小车受到的阻力为0.2N；（4）2kg．

点评：这个实验考查的是“探究加速度和力、质量的关系”实验的实验原理：F=Ma，画出图象后对图象中的斜率截距要会根据公式进行推导明确其意义．