Question

4．某研究學(xué)校小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合力的關(guān)系，裝置中的鋁箱下端連接紙帶，砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小，鋁箱向上運動的加速度a可由打點計時器和紙帶測出．現(xiàn)保持鋁箱總質(zhì)量不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量進行多次實驗，得到多組a、F值（F為力傳感器的示數(shù)，等于懸掛滑輪繩子的拉力）．不計滑輪的重力．

（1）某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了a-F圖象，如圖乙所示，則由該圖象可得鋁箱總質(zhì)量m=0.2kg，重力加速度g=10m/s²（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．
（2）當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時，圖線C（填選項前的字母）．
A．偏向縱軸　　　　　B．偏向橫軸　　　　C．仍保持原方向不變　　　　　D．斜率逐漸減�。�

Answer 1

分析 對鋁箱分析，根據(jù)牛頓第二定律，抓住傳感器示數(shù)F等于2倍的F_T，求出加速度的表達式，結(jié)合圖線的斜率和縱軸截距求出鋁箱的總質(zhì)量和重力加速度的大小．
結(jié)合圖線的斜率k=$\frac{1}{2m}$，與沙桶和砂的質(zhì)量無關(guān)，判斷圖線的形狀．

解答 解：（1）對鋁箱分析，應(yīng)有F_T-mg=ma，
對滑輪應(yīng)有F=2F_T，
聯(lián)立可解得a=$\frac{1}{m}（\frac{F}{2}-mg）$=$\frac{1}{2m}F-g$，
可知圖線的斜率k=$\frac{1}{2m}=\frac{10}{4}$，解得m=0.2kg，縱軸截距-g=-10，解得g=10m/s²．
（2）對于圖線的斜率k=$\frac{1}{2m}$，當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大，可知圖線的斜率不變，圖線仍然保持原方向不變．故選：C．
故答案為：（1）0.2kg，10m/s²．
（2）C．

點評 涉及到圖象問題，要首選根據(jù)物理定律寫出關(guān)于縱軸與橫軸的函數(shù)表達式，然后討論即可．