Question

“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．

  

（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示．计时器打点的时间间隔为0.02 s，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝________ m/s².（结果保留两位有效数字）

（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：

砝码盘中砝码总重力F（N）	0.196	0.392	0.588	0.784	0.980
加速度a（m·s^－2）	0.69	1. 18	1.66	2.18	2.70

请根据实验数据作出a－F的关系图象．（如图所示）

（3）根据提供的实验数据作出的a－F的图线不通过原点．请说明主要原因．

Answer

（1）0.16 m/s2.（2）图线如图；（3）可能是在计算F时忘记加入砝码盘的重力，使作出的图象向左平移造成的．

【解析】

试题分析：（1）由题意可知计数间隔T＝5T0＝0.1 s.由Δx＝aT2和Δx＝0.16 cm＝1.6×10－3 m可得

a＝0.16 m/s2.

（2）a－F图线如图所示．

（3）平衡小车与桌面之间的摩擦力，a－F图象仍不通过原点，可能是在计算F时忘记加入砝码盘的重力，使作出的图象向左平移造成的．

考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系

【名师点睛】纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的公式，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，明确实验原理，正确理解实验中具体操作的含义，加强基本物理规律在实验中的应用。