题目内容

14.某实验小组在实验室探究加速度和力、质量的关系.
甲同学在小车所受合外力不变时,改变小车的质量,得到数据如表所示:
实验次数小车质量m/kg小车加速度a/(m/s2小车质量的倒数$\frac{1}{m}$/kg-1
10.200.785.00
20.400.382.50
30.600.251.67
40.800.201.25
51.000.161.00
a.根据表中数据,在下图的坐标系中描出相应的实验数据点,并作出了 a-$\frac{1}{m}$ 图象如图.
b.由a-$\frac{1}{m}$ 图象,可得出的结论为在物体受外力不变时,物体的加速度与质量成反比.
c.小车受到的合力大约为0.15N.(结果保留两位有效数字)

分析 根据图象特点结合数学知识可正确解答;
根据牛顿第二定律可求出合力的大小.

解答 解:b、由图象可以得出的结论是在误差允许的范围内,保持外力不变,物体的加速度与质量成反比.
故答案为:在误差允许的范围内,保持外力不变,物体的加速度与质量成反比.
c、根据牛顿第二定律F=ma,可知,a=F$•\frac{1}{m}$,
因此 a-$\frac{1}{m}$ 图象的斜率k=F=$\frac{0.76}{5.0}$=0.15N.
故答案为:在物体受外力不变时,物体的加速度与质量成反比,0.15.

点评 观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系,即画出直线图象,该实验采用的是控制变量法研究,即保持一个量不变,研究其他两个量之间的关系.

练习册系列答案
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9.某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系.图中,置于实验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮;轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010kg.实验步骤如下:

(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物块,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.
(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N-n个钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行.释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s-t图象,经数据处理后可得到相应的加速度a.
(3)对应于不同的n的a值见表.n=2时的s-t图象如图(b)所示:由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入表.
n12345
a(m/s20.200.400.580.781.00
(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a-n图象.从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比.
(5)利用a-n图象求得小车(空载)的质量为0.45kg(保留2位有效数字,g=9.8m/s2).
(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是BC(填入正确选项前的标号)
A.a-n图线不再是直线
B.a-n图线仍是直线,但该直线不过原点
C.a-n图线仍是直线,但该直线的斜率变大.

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