Question

某同學(xué)驗(yàn)證物體質(zhì)量一定時(shí)加速度與合力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。主要思路是，通過改變懸掛小鉤碼的質(zhì)量，改變小車所受拉力，并測得小車的加速度。將每組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、畫線，觀察圖線特點(diǎn)。

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該滿足：鉤碼的質(zhì)量m和小車質(zhì)量M的關(guān)系為：______________________。

（2）如圖2所示為本實(shí)驗(yàn)中得到的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T=0.10s，其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm。為了盡量減小誤差，則用T、x1、x2…x6表示小車加速度大小a=___________________，計(jì)算得加速度大小a=____________m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（3）經(jīng)過6次實(shí)驗(yàn)，獲得了6組對應(yīng)的小車所受合力F、小車加速度a的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、畫線，得到如圖3所示的a-F圖線。發(fā)現(xiàn)圖線不過原點(diǎn)，經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)：并非人為的偶然誤差所致，那么，你認(rèn)為出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能是： 。學(xué)習(xí)牛頓第二定律后，你認(rèn)為，圖3中圖線的斜率表示 。

 

 

Answer 1

（1）m遠(yuǎn)小于M （2） 0.64 （3）小車前進(jìn)過程中受到滑動摩擦力

【解析】

試題分析：（1）該實(shí)驗(yàn)裝置中，把砝碼重力作為小車?yán)�力，而事�?shí)上，小車和砝碼一起勻加速，砝碼重力是整體的合力，即，繩子拉力，只有m遠(yuǎn)小于M時(shí)，繩子拉力才近似等于砝碼重力。

（2）勻變速直線運(yùn)動連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)通過的位移之差即，題目中給出了6個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移，如果我們用，……最終求得的加速度求平均加速度就會變成，最終數(shù)據(jù)只用了2個(gè)，無法減小誤差，我們選擇用，，最終的表達(dá)式為，帶入計(jì)算

（3）觀察圖像可以發(fā)現(xiàn)，在加速度等于0，力F還不等于0，說明除F外還有別的力與F平衡，所以受到的有滑動摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律有所以斜率為

考點(diǎn)：探究加速度與合力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)探究