Question

由牛頓第二定律可知：在質(zhì)量一定的情況下，物體的加速度與物體受到的合外力成正比．我們在做“物體的加速度與作用力關(guān)系”的探究實驗時，用得到的實驗數(shù)據(jù)畫出的圖象如圖所示．根據(jù)圖象回答：

（1）你認(rèn)為造成圖中直線不過坐標(biāo)原點的原因是

未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

．
（2）利用這個圖象，

能

（填“能”或“不能”）得出實驗時小車的總質(zhì)量．
如選填“能”，則小車的總質(zhì)量為

0.40

kg．
如選填“不能”，則簡述原因：

Answer 1

分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應(yīng)當(dāng)清楚．
關(guān)于a-F圖象是一條傾斜的直線，說明a與F成線性關(guān)系．可通過求直線的斜率求解質(zhì)量m．

解答：解：（1）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點，當(dāng)F≠0時，a=0．也就是說當(dāng)繩子上有拉力時小車的加速度還為0處于靜止，說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消呢．該組同學(xué)實驗操作中遺漏了平衡摩擦力這個步驟．
所以造成圖中直線不過坐標(biāo)原點的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
（2）根據(jù)a-F圖象從數(shù)學(xué)角度可得函數(shù)表達(dá)式為：a=kF-b
造成圖中直線不過坐標(biāo)原點的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
可以求出a-F圖線的斜率即物體的質(zhì)量，
所以m=k=0.40kg
故答案是：（1）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
（2）0.40

點評：物理中關(guān)于圖象的問題要結(jié)合數(shù)學(xué)知識去解決．
對于直線圖象，我們一般從直線的斜率、截距、特殊點這幾個方面去考慮，而斜率、截距、特殊點在物理問題中都有一定的物理意義．這也是高考的熱點．