Question

17．（1）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，该组同学产生分歧；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m的倒数的图象．两位同学都按照自己的方案装实验数据在坐标系中进行了标注．但尚未完成图象（如图1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．
（2）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2，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：实验前该同学未平衡（或未完全平衡）摩擦力．

Answer 1

分析 1、为研究a与m的关系，作a与$\frac{1}{m}$的关系关系图线，注意选取好标度．在连接图象时误差较大的点应舍去；
2、图线不通过坐标原点，当F为某一值时，加速度为零，知平衡摩擦力不足．

解答 解：（1）因为甲同学得出a与m的关系图线为曲线，不能准确得出a与m的关系，而乙同学作出a与$\frac{1}{m}$图线是倾斜直线，得出a与$\frac{1}{m}$成正比，则a与m成反比．
故乙同学方案更合理．根据两同学的描出的点得出对应的图象如图所示；注意误差较大的点应舍去．

（2）从图象可以看出当有了一定的拉力F时，小车的加速度仍然是零，小车没动说明小车的合力仍然是零，即小车还受到摩擦力的作用，
说明摩擦力还没有平衡掉，或者是平衡摩擦力了但是平衡的还不够，没有完全平衡掉摩擦力，
所以图线不通过坐标原点的原因是实验前该同学未平衡（或未完全平衡）摩擦力．
故答案为：（1）乙；如图所示；（2）实验前该同学未平衡（或未完全平衡）摩擦力．

点评 本题考查了打点计时器的应用及打出的纸带的处理方法，有利于学生基本知识的掌握，同时也考查了学生对实验数据的处理方法，及试验条件的掌握，平衡摩擦力的方法．