Question

11．某同学用如图1所示实验装置探究加速度和力、质量的关系．在实验中，保持小车质量m不变，改变沙和沙桶的质量，测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示：

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
A（m．s-2）	0.11	0.19	0.29	0.40	0.51

（1）请根据表中的数据在图2中作出a-F图象；
（2）小车的质量m为1kg．
（3）图象不过坐标原点的原因可能是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力时木板倾角太小．

Answer 1

分析 （1）应用描点法作出图象；
（2）牛顿第二定律求出图象的函数表达式，然后求出小车质量；
（3）实验时要平衡摩擦力，如果平衡摩擦力不够，则图象在F轴上截距不为零，如果过平衡摩擦力，则图象在a轴上截距不为零．

解答 解：（1）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，安徽作出图象如图所示：

（2）由牛顿第二定律得：a=$\frac{1}{m}$F，a-F图象的斜率：k=$\frac{1}{m}$=$\frac{0.5}{0.6-0.1}$=1，小车质量：m=$\frac{1}{k}$=1kg；
（3）由a-F图象可知，图线不过原点，在横轴上有截距；这表明在拉力大到一定程度时，小车才开始运动，
这可能是在实验前没有平衡小车受到的摩擦力，或平衡摩擦力时，木板垫起的倾角太小，平衡摩擦力不够造成的；
故答案为：（1）图象如图所示；（2）1；（3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力时木板倾角太小．

点评 探究加速度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力．