Question

11．為了驗證“當質量一定時，物體的加速度與它所受的合力成正比”一組同學用甲所示的裝置進行試驗，并將得到的實驗數(shù)據(jù)描在圖乙所示的坐標圖中．
（1）下列敘述正確的是（　　）
A保持小車的質量不變，改變沙和桶的總數(shù)量．
B保持沙和桶的總質量不變，改變小車的質量．
C保持小車和沙桶的數(shù)量均不變．
D同時改變小車和沙桶的質量．
（2）在圖乙中作出a-F圖線．
（3）由a-F圖線可以發(fā)現(xiàn)，該組同學實驗操作中遺漏了平衡摩擦力這個步驟；
（4）根據(jù)a-F圖線可以求出系統(tǒng)的質量是0.25（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
（2）作出a-F圖線應該采用描點法擬合呈一條傾斜的直線．
（3）根據(jù)圖象的性質結合公式可求得物體的質量．

解答 解：（1）本實驗驗究的是加速度與力這間的關系；故應保證小車質量不變；改變沙和桶的總數(shù)量；故A正確；
（2）如圖

（2）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點，當F≤0.16N時，a=0．也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消呢．該組同學實驗操作中遺漏了平衡摩擦力這個步驟．
（3）根據(jù)a=$\frac{F}{m}$得a-F圖線的斜率倒數(shù)表示物體的質量．
由圖象可知，質量為：$\frac{0.6-0.2}{1.6}$=0.25kg
故答案是：（1）見上圖；
（2）平衡摩擦力；
（3）0.25

點評 我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚．
實驗的圖象描繪，物理結合數(shù)學的應用都值得注意．