Question

如圖1所示是某同學《探究加速度與力、質量的關系》的實驗裝置．
（1）圖2是某同學在正確操作下獲得的一條紙帶，A、B、C、D、E每兩點之間還有4個計時點沒有標出，相鄰兩計時點間的時間間隔為0.02s．該同學在圖中標出測量的距離時，忘記寫下BC和CD的數值，只標記下了
AB和DE的數值．但他仍然算出了加速度的數值，則滑塊的加速度大小為

 

m/s²（結果保留兩位有效數字）．

通過多次實驗，在保證滑塊質量不變的情況下，實驗中測得滑塊的加速度a和細線拉力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）請你根據表中的數據在圖3中作a-F圖線．
（3）根據圖線可求出滑塊的質量是

 

kg
（4）圖線在F軸上截距的物理意義是

 

．

Answer 1

分析：根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小．
該實驗采用的是控制變量法研究，其中加速度、質量、合力三者的測量很重要．
采用描點法作圖，繪出一條傾斜的直線．

解答：解：（1）由于每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，
根據勻變速直線運動的推論公式△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））運用描點法得：

（3）根據F=ma得：
a=

F

m

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

點評：要提高應用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．
對于實驗我們要清楚每一項操作存在的理由．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．
解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應當清楚．答題：高中物理老師