Question

某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验．如图1为实验装置简图，A为小车，B为打

某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验．如图1为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶（总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板． 次数 1 2 3 4 5 小车加速度a/（m?s-2） 0.99 0.74 0.50 0.34 0.25 小车质量M/kg 0.25 0.33 0.50 0.75 1.00 质量倒数 /kg-1 4.00 3.00 2.00 1.33 1.00（1）若保持砂和砂桶质量m不变，改变小车质量M，分别得到小车加速度a与质量M及对应的1M数据如表格所示．根据表格数据，为直观反映F不变时a与M的关系，请在如图2所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系，并作出图线．（2）从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量M之间存在的关系是a∝1Ma∝1M．（3）该同学利用实验中打出的纸带求加速度时，处理方案有两种：A．利用公式a=2xt2计算；B．根据a=△xT2利用逐差法计算．两种方案中，你认为选择方案______比较合理．（4）某位同学在探究a与F的关系时，把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F，作出a-F图线如图3所示，试分析图线不过原点的原因是______．

Answer 1

（1）根据表格数据，通过描点，作出图线，如下图所示．

（2）从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量M之间存在的关系是成反比．
（3）由于做匀变速直线的物体在相等的时间内位移总是相等．所以可借助于a=

△x

T2

利用逐差法计算加速度大小．A方案不合理的理由是a方案必须要从初速度为零开始研究．故选B方案．
（4）图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．
故答案为：（1）如上图所示；（2）a∝

1

M

；（3）B；（4）实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．