Question

6．一組同學(xué)在做探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，不改變拉力，只改變物體的質(zhì)量，得到如表所示的幾組數(shù)據(jù)，其中第3組數(shù)據(jù)還未算出加速度，但對(duì)應(yīng)組已打出了紙帶，如圖1所示（長(zhǎng)度單位：cm），圖中各點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出）．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
小車(chē)質(zhì)量（g）	200	300	400	500	600	1000
小車(chē)加速度（m/s2）	2.00	1.33		0.79	0.67	0.40
小車(chē)質(zhì)量倒數(shù)（kg-1）	5.00	3.33	2.50	2.00	1.67	1.00

①請(qǐng)由紙帶上的數(shù)據(jù)，計(jì)算出缺少的加速度值并填入答題卷的空格（小數(shù)點(diǎn)后保留兩位小數(shù)）．
②為了直觀反映加速度與質(zhì)量的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)趫D2中建立合適的坐標(biāo)，將表中各組數(shù)據(jù)用小黑點(diǎn)（或小叉）描述在坐標(biāo)紙上，并作出平滑的圖線．
③由圖象得出的結(jié)論是：在拉力一定的條件下，加速度與物體質(zhì)量倒數(shù)成正比（或與質(zhì)量成反比）．

Answer 1

分析 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)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)．紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，根據(jù)描點(diǎn)法畫(huà)出圖象．

解答 解：①采用逐差法求解加速度．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT²，有：
x₆-x₃=3a₁T²     ①
x₅-x₂=3a₂T²     ②
x₄-x₁=3a₃T²     ③
$a=\frac{{a}_{1}+{a}_{2}+{a}_{3}}{3}$④
聯(lián)立①②③④解得：a=$\frac{0.21-0.0603-0.0603}{0.09}=0.99m/{s}^{2}$
②根據(jù)所給數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法得出圖象如下圖所示：

③圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線，因此根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可得：在拉力一定的條件下，加速度與物體質(zhì)量倒數(shù)成正比（或與質(zhì)量成反比）．
故答案為：①0.99；
②如右圖所示：
③在拉力一定的條件下，加速度與物體質(zhì)量倒數(shù)成正比（或與質(zhì)量成反比）

點(diǎn)評(píng) 明確實(shí)驗(yàn)原理，熟練應(yīng)用基本物理規(guī)律解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題；該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法研究，即保持一個(gè)量不變，研究其他兩個(gè)量之間的關(guān)系．物理中關(guān)于圖象的問(wèn)題要結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)去解決．