Question

（2012?浠水縣模擬）某同學(xué)在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過程，某次實(shí)驗(yàn)得到了如圖1所示的紙帶（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出），

（1）根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

0.50

m/s²，打計(jì)數(shù)點(diǎn)“4”時(shí)的速度大小為

0.31

m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和小砂桶的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了a與F的圖線，該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是

平衡摩擦力過大

．
（3）在研究a與小車的質(zhì)量m的關(guān)系時(shí)，由于沒有注意滿足m＞M．，結(jié)果得到的圖象是圖2中的

D

．

Answer 1

分析：（1）利用逐差法可正確求出加速度的大小；根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等該過程中的平均速度，可以求出打計(jì)數(shù)點(diǎn)“4”時(shí)的速度大�。�
（2）根據(jù)牛頓第二定律和圖象的特點(diǎn)可正確解答本題．
（3）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因即可正確解答．

解答：解：（1）根據(jù)逐差法可有，小車的加速度為：a=

(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)

9T2

=

(3.87+3.39+2.88-2.38-1.90-1.40)×10-2

9×(0.1)2

≈0.50m/s2
v4=

s4+s5

2×T

=

(2.88+3.39)×10-2

2×0.1

≈0.31m/s．
故答案為：0.50，0.31．
（2）由圖象可知，當(dāng)小車所受拉力為零時(shí)，已經(jīng)有加速度產(chǎn)生，因此該實(shí)驗(yàn)的操作不當(dāng)為：平衡摩擦力過大．
故答案為：平衡摩擦力過大．
（3）隨著

1

m

增大，小車質(zhì)量在減小，因此小車質(zhì)量不再滿足遠(yuǎn)大于砂和小砂桶的質(zhì)量，加速度不可能一直均勻增大，加速度的增大幅度將逐漸減小，最后趨近與定值g，故ABC錯(cuò)誤，D正確．
故選D．

點(diǎn)評：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚．