Question

15．在探究“加速度與力、質量的關系”的活動中：

（1）某同學在接通電源進行實驗之前，將實驗器材組裝如圖1所示．請指出該裝置中的錯誤或不妥之處（填兩處）：a．打點計時器不應使用干電池，應使用交流電源；實驗中沒有平衡小車的摩擦力；         b．小車初始位置離打點計時器太遠
（2）另有甲、乙、丙三位同學各自獨立探究加速度與拉力的關系，在實驗中保持小車質量m不變，如圖2（a）所示，是甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出的加速度隨拉力變化的圖象，圖線沒有過原點表明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；乙、丙同學用同一裝置實驗，在同一坐標系內畫出了各自得到的圖象如圖2（b）所示，說明兩個同學做實驗時的哪一個量取值不同？小車及車上砝碼的總質量不同（小車質量不同也可）．

Answer 1

分析 打點計時器使用的是交流電源，而干電池是直流電源．接通電源前，小車應緊靠打點計時器，而在該圖中小車初始位置離打點計時器太遠．

解答 解：（1）該實驗中電磁打點計時器是利用4～6V的交流電源，電火花計時器是利用220V交流電源；不是直流電源．
為了盡可能的利用紙帶在釋放前小車應緊靠打點計時器；
在本實驗中我們認為繩子的拉力等于物體所受的合外力，故在實驗前要首先平衡摩擦力．
（2）當F不等于零，加速度仍為零，知沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．
根據(jù)a=$\frac{F}{m}$知，圖線的斜率為小車和車上砝碼的質量的倒數(shù)，斜率不同，知小車即砝碼的總質量不同．
故答案為：（1）打點計時器不應使用干電池，應使用交流電源；實驗中沒有平衡小車的摩擦力；小車初始位置離打點計時器太遠；
（2）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠，
小車及車上砝碼的總質量不同（小車質量不同也可）．

點評 本題要能根據(jù)a=0，合外力不為零，分析圖線不過原點的原因．會根據(jù)牛頓第二定律得出斜率的物理意義，從而進行判斷．