Question

4．某同學利用如圖1裝置研究外力與加速度的關(guān)系．將力傳感器安裝在置于光滑水平軌道的小車上，通過細繩繞過光滑定滑輪懸掛鉤碼．開始實驗后，依次按照如下步驟操作：
a、同時打開力傳感器和位移傳感器；
b、釋放小車；
c、關(guān)閉傳感器，根據(jù)F-t，v-t圖象記錄下繩子拉力F和小車加速度a．
d、重復(fù)上述步驟．

①某次釋放小車后得到的F-t，v-t圖象如圖2所示．根據(jù)圖象，此次操作應(yīng)記錄下的外力F大小為0.82N，加速度a為1.6m/s²．（保留2位有效數(shù)字）
②利用上述器材和過程得到多組數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)作出a-F圖象，為一直線，則
A、理論上直線斜率應(yīng)等于小車質(zhì)量
B、直線不過原點可能是因為軌道沒有調(diào)整到水平
C、如果小車受到來自水平軌道的恒定阻力，直線斜率會變小
D、若實驗中鉤碼質(zhì)量較大，圖象可能會呈現(xiàn)一條曲線．

Answer 1

分析 了解該實驗裝置，知道實驗過程中小車的運動情況．
根據(jù)F-t，v-t圖象求出F大小和a的大�。�

解答 解：（1）根據(jù)v-t圖象得到0.8s前小車是靜止的，0.8s后小車做勻加速運動．
所以此次操作應(yīng)記錄下的外力F大小為0.82N，
根據(jù)v-t圖象的斜率求出加速度a=$\frac{△v}{△t}$=1.6m/s²．
（2）A、由于a=$\frac{F}{m}$，根據(jù)a-F圖象知道理論上直線斜率應(yīng)等于小車質(zhì)量的倒數(shù)，故A錯誤．
B、直線不過原點可能是因為軌道沒有調(diào)整到水平，重力沿軌道方向有分力，故B正確．
C、如果小車受到來自水平軌道的恒定阻力，那么a=$\frac{F-f}{m}$，f為阻力，那么a-F圖象知道直線斜率不變，變的是圖形不過原點，故C錯誤．
D、若實驗中鉤碼質(zhì)量較大，不影響力傳感器測量繩子對小車的拉力，所以圖象仍然是直線，故D錯誤．故選B．
故答案為：（1）0.82；1.6；（2）B．

點評 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．
通過作圖法研究兩個變量之間的關(guān)系是物理里常用的一種手段，只有直線圖形可以清楚地說明兩變量之間的關(guān)系．