Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度與物體所受合力及質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，下圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，電源交流電的頻率為50 Hz。

（1）圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度大小______。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）保持砂和小砂桶的總質(zhì)量不變， 改變小車(chē)質(zhì)量，分別得到小車(chē)加速度與質(zhì)量及對(duì)應(yīng)的倒數(shù)，數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8
加速度a/m·s－2	1.90	1.72	1.49	1.25	1.00	0.75	0.50	0.30
質(zhì)量m/kg	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
質(zhì)量倒數(shù)/kg－1	4.00	3.45	3.03	2.50	2.00	1.41	1.00	0.60

試在丙中繪制出圖線，（_______）；并根據(jù)圖線寫(xiě)出與之間的關(guān)系式： _________。

（3）若保持小車(chē)質(zhì)量不變，改變砂和小砂桶的總質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖丁所示的加速度隨合力的變化圖線，則該圖線不通過(guò)原點(diǎn)的主要原因是：_______。

Answer 1

【答案】3.2 圖見(jiàn)解析 實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

【解析】

（1）[1]．相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有1個(gè)點(diǎn)，說(shuō)明相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.04s；運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式△x=at2解得：

（2）[2][3]．根據(jù)表格數(shù)據(jù)，通過(guò)描點(diǎn)，作出圖線，如下圖所示．

由圖象可知，圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜的直線，所以a與成正比，根據(jù)圖象運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)求出物理量的關(guān)系式：

（3）[4]．當(dāng)F≠0時(shí)，a=0．也就是說(shuō)當(dāng)繩子上有拉力時(shí)小車(chē)的加速度還為0，說(shuō)明小車(chē)的摩擦力與繩子的拉力抵消，原因是實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。