Question

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如图甲所示为实验装置简图．（交流电的

某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如图甲所示为实验装置简图．（交流电的频率为50Hz）（1）图乙所示为某次实验得到的纸带，相邻两个计数点间有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2；（2）保持小盘及盘中砝码的质量不变，改变小车质量m，分别得到小车的加速度a与小车质量m及对应的QUOTE的数据如表：a/（m?s-2）1.901.721.491.251.000.750.500.30m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.671m/kg-14.003.453.032.502.001.411.000.60请在图丙所示的坐标纸中画出a-QUOTE的图象，并由图象求出小车的加速度a与质量的倒数QUOTE之间的关系式是a=12ma=12m．（3）另有甲、乙、丙三位同学各自独立探究加速度与拉力的关系，在实验中保持小车质量m不变，如图（a）所示，是甲同学根据测量数据画出的加速度随拉力变化的图象，图线没有过原点说明实验存在的问题是______；乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线如图（b）所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？______．





Answer 1

（1）由于交流电的频率为50Hz，故打点时间间隔为0.02s，所以每两个计数点之间的时间间隔为T=0.1s，利用逐差法△x=aT²可得
（x₃+x₄）-（x₁+x₂）=4aT²
则a=

0.0772+0.0721-0.067-0.0619

0.04

=0.51m/s²
（2）根据图表在坐标纸上描点，然后用一条直线将这些点和坐标原点连接起来，图象如图所示；
根据图象可知，斜率k=

1.00

2.00

，
则a=

1

2m

（3）当F不等于零，加速度仍为零，知没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．
根据a=

F

m

知，图线的斜率为小车和车上砝码的质量的倒数，斜率不同，知小车和车上砝码的质量不同．
故答案为：（1）0.51
（2）如图，a=

1

2m

（3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够；小车和车上砝码的质量