Question

如圖1所示是某同學(xué)《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》的實(shí)驗(yàn)裝置．
（1）圖2是某同學(xué)在正確操作下獲得的一條紙帶，A、B、C、D、E每?jī)牲c(diǎn)之間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)沒有標(biāo)出，相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s．該同學(xué)在圖中標(biāo)出測(cè)量的距離時(shí)，忘記寫下BC和CD的數(shù)值，只標(biāo)記下了
AB和DE的數(shù)值．但他仍然算出了加速度的數(shù)值，則滑塊的加速度大小為

 

m/s²（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

通過多次實(shí)驗(yàn)，在保證滑塊質(zhì)量不變的情況下，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得滑塊的加速度a和細(xì)線拉力F（用沙桶和沙的總重力代替）的資料如下表所示．

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50
a/（m/s2）	0.10	0.21	0.29	0.40

（2）請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖3中作a-F圖線．
（3）根據(jù)圖線可求出滑塊的質(zhì)量是

 

kg
（4）圖線在F軸上截距的物理意義是

 

．

Answer 1

分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．
該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法研究，其中加速度、質(zhì)量、合力三者的測(cè)量很重要．
采用描點(diǎn)法作圖，繪出一條傾斜的直線．

解答：解：（1）由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=

XDE-XAB

3T2

=

0.0303-0.0121

3×(0.1)2

=0.61m/s²
（2））運(yùn)用描點(diǎn)法得：

（3）根據(jù)F=ma得：
a=

F

m

，所以a-F圖線的斜率倒數(shù)表示滑塊的質(zhì)量，
根據(jù)圖象得圖線的斜率大小是1，所以滑塊的質(zhì)量是1kg．
（4）圖線在F軸上截距的物理意義是小車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力
故答案為：（1）0.61                    
 （2）如圖
（3）1               
（4）小車運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力

點(diǎn)評(píng)：要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．
對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．
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．答題：高中物理老師