Question

（９分）“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．

(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．該小車的加速度a ＝________m/s².(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

砝碼盤中砝碼總重力F/N	0.196	0.392	0.588	0.784	0.980
加速度a/(m·s－2)	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖中作出a－F的關(guān)系圖象．

(3)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a－F圖線不通過原點(diǎn)，請(qǐng)說明主要原因．

Answer 1

（1）0.16 m/s²    （２）如圖

（3）未計(jì)入砝碼盤重力或砝碼盤的重力不能忽略

試題分析：（1）據(jù)題意，通過研究紙帶上的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況可以知道小車的運(yùn)動(dòng)情況，紙帶上每隔0.1s取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則加速度a=（a₁+a₂）/2，a₁=(x₃₂-x₂₁)/T²，a₂=(x₄₃-x₃₂)/T²，所以加速度大小為a=0.16m/s²；（２）據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)過程中按照讓盡量多的點(diǎn)在直線上，不在直線上的點(diǎn)盡量平均分布在直線的兩側(cè)，如圖所示。（3）據(jù)題意，已經(jīng)平衡了摩擦力了，既然圖線還是不過原點(diǎn)，則說明不施加拉力時(shí)，小車已經(jīng)具備了一定大小的加速度，則據(jù)（m_碼+m_盤）g=(M)a，得a=（m_碼+m_盤）g/M，當(dāng)沒有加砝碼時(shí)有：a=m_盤g/M，即砝碼盤也對(duì)小車施加了一定大小的力，致使小車產(chǎn)生一定大小的加速度。即砝碼盤的重力不能忽略不計(jì)。