Question

（1）某同學在“探究加速度與力的關系”實驗中，保持物體的質量不變，改變物體所受合外力的大小，得到的a-F圖象如圖1所示，由此得出的結論是：

 

．
（2）如圖2所示的裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗．實驗中需測量重物下落的瞬時速度．在重物拖動的紙帶上選擇三個連續的點，它們之間的距離如圖3所示，已知打點計時器每隔0.02s打一個點，計時器在打下B點時重物的速度大小為

 

m/s．多次實驗后發現，重物減小的重力勢能總是稍大于增加的動能，分析產生這種誤差的原因：

 

．

Answer 1

分析：由數學知識，從圖中可以看出，a與F成正比．
本題的關鍵是需要求出物體減少的重力勢能和增加的動能即可，求動能時需要根據中間時刻速度公式v

t

2

=

x

t

，求出紙帶上B點的速度．

解答：解：（1）由圖可知a與F成正比，結合給定的條件，可知質量不變的情況下，a與F成正比．
（2）重物做自由落體運動，計時器在打下B點時重物的速度大小等于AC段的平均速度，即：vB=

xAC

2T

=

0.0719+0.0757

2×0.02

m/s=3.69m/s．
重物在拖著紙帶下落的過程中，受到空氣的阻力、紙帶與限位孔之間的摩擦力等阻力因素的影響，由一部分的機械能轉化為內能，所以重物減小的重力勢能總是稍大于增加的動能．即：重物下落過程中，要克服阻力做功．
故答案為：（1）在m一定時，a與F成正比；（2）3.69；重物下落過程中，要克服阻力做功．

點評：本題一是對圖象的考察，二是對實驗結果的考察，質量一定時，a與F成正比．本題也考查了“驗證機械能守恒定律”中的數據處理，注意有關數學知識和勻變速直線運動規律、推論的應用．