Question

Ⅰ、為了探求彈簧彈力F和彈簧伸長量x的關(guān)系，李強(qiáng)同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測試，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出如圖1所示的圖象，從圖象上看，該同學(xué)沒能完全按實驗要求做，使圖象上端成為曲線，圖象上端成為曲線是因為______．這兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為：甲彈簧為______N/m，乙彈簧為______N/m．若要制作一個精確度較高的彈簧秤，應(yīng)選彈簧______（填“甲”或“乙”）．
Ⅱ、“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖2甲所示．
（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙袋如圖2乙所示．計時器打點(diǎn)的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的距離．該小車的加速度a=______以及在位置“2”時的瞬時速度v₂=______（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：

砝碼盤中砝碼總重力F（N）	0.196	0.392	0.588	0.784	0.980
加速度a	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖象如圖3所示，從圖象可以就得小車及車上砝碼的總質(zhì)量為______（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）根據(jù)提供的試驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點(diǎn)，請說明主要原因______

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ、根據(jù)胡克定律結(jié)合數(shù)學(xué)知識即可正確解答．
Ⅱ、紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動推論，可計算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動速度，利用作差法求解加速度．a(chǎn)-F圖象中斜率的倒數(shù)等于小車及車上砝碼的總質(zhì)量；知道為什么需要平衡摩擦力以及不平衡摩擦力帶來什么問題．
解答：解：Ⅰ、向上彎曲的原因是超出了彈性限度，注意該圖象中縱坐標(biāo)為伸長量，橫坐標(biāo)為拉力，斜率的倒數(shù)為勁度系數(shù)，由此可求出k_甲=66.7N/m，k_乙=100N/m，由于甲的勁度系數(shù)小，因此其精度高．要制作一個精確度較高的彈簧秤，應(yīng)選彈簧甲；
Ⅱ、（1）處理勻變速直線運(yùn)動中所打出的紙帶，求解加速度用公式△x=at²，
由于每5個點(diǎn)取一個點(diǎn)，則連續(xù)兩點(diǎn)的時間間隔為t=0.1s，
△x=（3.68-3.52）×10^-2m，帶入可得加速度a=0.16m/s²．
=0.360m/s
（2）a-F圖象中斜率的倒數(shù)等于小車及車上砝碼的總質(zhì)量，所以M===0.392kg
（3）由圖象可知：未放入砝碼時，小車已有加速度，可以判斷未計入砝碼盤的重力．
故答案為：Ⅰ、超過了彈簧的彈性限度； 66.7 N/m； 200 N/m； 甲；
Ⅱ、（1）0.16m/s²；0.360m/s；（2）0.392kg；（3）未計入砝碼盤的重力
點(diǎn)評：實驗問題需要結(jié)合物理規(guī)律去解決．
處理圖象問題要注意圖線的斜率、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等意義，能正確理解這些量的意義則很多問題將會迎刃而解．
對于實驗我們要清楚每一項操作存在的理由．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應(yīng)當(dāng)清楚．
數(shù)據(jù)處理時注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．