Question

某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力 F及質量m關系的實驗，圖（甲）為實驗裝置簡圖．打點計時器每隔0.02s打一個點，紙帶上每兩個打印點取一個計數點．
（1）圖（乙）為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車的加速度大小為

 

m/s²．（保留二位有效數字）
（2）有一位同學通過實驗測量作出了圖（丙）中的A圖線，另一位同學通過實驗測出了如圖（丙）中的B圖線．試分析
①A圖線上部彎曲的原因是

 

；
②B圖線在縱軸上有截距的原因是

 

．

Answer 1

分析：運用勻變速直線運動的公式△x=at²去求解加速度．
實驗問題需要結合物理規律去解決．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．
根據該實驗實驗誤差產生的原因即可正確解答．

解答：解：（1）相鄰計數點之間還有1個點，說明相鄰的兩個計數點時間間隔為0.04s
運用勻變速直線運動的公式△x=at²
a=

xBC-xAB

T2

=

0.0670-0.0619

(0.04)2

=3.2m/s²；
（2）①設物體的加速度為a，繩子拉力為F，以鉤碼為研究對象得：
   mg-F=ma
以小車為研究對象F=Ma
解得：a=

mg

M+m

故：F=Ma=

mg

1+ m M

要物體M的加速度a正比于物體所受的合外力mg．
則

m

M

為0，即不隨m的增大而變化，所以必有m＜＜M，
如果不滿足m＜＜M時，隨m的增大物體的加速度a逐漸減�。�故圖象彎曲的原因是：未滿足鉤碼質量遠小于小車的質量．
②B圖縱軸的截距大于0，說明在無拉力的情況下物體的加速度大于0，即在平衡摩擦力時，長木板傾角過大．
故選D．
故答案為：（1）3.2；（2）①未滿足鉤碼質量遠小于小車的質量；②平衡摩擦力時，長木板傾角過大

點評：能夠知道相鄰的計數點之間的時間間隔．要注意單位的換算．
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．