问题 实验题

(9分)“探究加速度与力、质量的关系”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/N0.1960.3920.5880.7840.980
加速度a/(m·s-2)0.691.181.662.182.70
请根据实验数据在图中作出a-F的关系图象.

(3)根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点,请说明主要原因.

答案

(1)0.16 m/s2    (2)如图

(3)未计入砝码盘重力或砝码盘的重力不能忽略

题目分析:(1)据题意,通过研究纸带上的点运动情况可以知道小车的运动情况,纸带上每隔0.1s取一个计数点,则加速度a=(a1+a2)/2,a1=(x32-x21)/T2,a2=(x43-x32)/T2,所以加速度大小为a=0.16m/s2;(2)据实验数据描点过程中按照让尽量多的点在直线上,不在直线上的点尽量平均分布在直线的两侧,如图所示。(3)据题意,已经平衡了摩擦力了,既然图线还是不过原点,则说明不施加拉力时,小车已经具备了一定大小的加速度,则据(m+m)g=(M)a,得a=(m+m)g/M,当没有加砝码时有:a=mg/M,即砝码盘也对小车施加了一定大小的力,致使小车产生一定大小的加速度。即砝码盘的重力不能忽略不计。

单项选择题 A1/A2型题
多项选择题