Question

【題目】用斜面、小車、砂桶、砝碼等器材做“探究加速度與力、質量的關系”實驗，如圖1是實驗中一條打點的紙帶，相鄰記數點的時間間隔為T，且間距s1 ， s2 ， s3 ， …，s6已量出．

（1）請寫出二種計算加速度的方法
方法1：；
方法2： ．
（2）如圖a，甲同學根據測量數據畫出a﹣F圖線，表明實驗的問題是 ．

（3）乙、丙同學用同一裝置實驗，畫出了各自得到的a﹣F圖線如圖b所示，說明兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同？；

比較其大小 ．

Answer 1

【答案】
（1）采用“二分法”,由△x=at2可知a= ,作出v﹣t圖象,根據圖象的斜率表示加速度求解
（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
（3）兩小車及車上的砝碼的質量不同,M乙＜M丙
【解析】解：（1）方法一：采用“二分法”，由△x=at2可知a= ．

方法二：根據平均速度等于時間中點的瞬時速度求出B、C、D、E、F點的速度，作出v﹣t圖象，根據圖象的斜率表示加速度求解；（2）從a﹣F圖象可知，當力F為某一值時，寫出的加速度仍為零說明，實驗前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；（3）根牛頓第二定律可知a= ，a﹣F圖象的斜率倒數表示小車的質量，所以圖b表示兩小車的質量不同，且斜率大的小車質量較小，所以M乙＜M丙．

故答案為：（1）采用“二分法”，由△x=at2可知a= ；作出v﹣t圖象，根據圖象的斜率表示加速度求解（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；（3）兩小車及車上的砝碼的質量不同，M乙＜M丙．

（1）根據勻變速直線運動的判別式△x=at2，采用等效的“二分法”可求出小車的加速度，也可以作出v﹣t圖象，根據圖象的斜率表示加速度求解；（2）根據a﹣F圖象結合牛頓第二定律可知，當F為某一值時小車的加速度仍為零，說明實驗前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠充分；（3）根據牛頓第二定律表達式a= 可知，a﹣F圖象斜率的倒數表示小車的質量，然后根據圖象斜率的大小即可判定小車質量的大小．