Question

5．“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．

（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示，計(jì)時(shí)器大點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，該小車的加速度a=0.16m/s²．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）平衡摩擦力后，將幾個(gè)相同的大砝碼都放在小車上，掛上砝碼盤，然后每次另取一個(gè)較小質(zhì)量的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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

砝碼盤中砝碼總重力F（N）	0.20	0.40	0.59	0.78	0.98
加速度a（m•s-2）	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖丙所示的坐標(biāo)系中作出a-F圖線不通過原點(diǎn)，請說明主要原因．

Answer 1

分析 該實(shí)驗(yàn)是探究加速度與力、質(zhì)量的三者關(guān)系，研究三者關(guān)系必須運(yùn)用控制變量法．
紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)加速度．
根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，合理的設(shè)計(jì)橫縱坐標(biāo)的刻度值，據(jù)數(shù)據(jù)確定個(gè)點(diǎn)的位置，將個(gè)點(diǎn)用一條直線連起來，延長交與坐標(biāo)軸某一點(diǎn)．
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：（1）處理勻變速直線運(yùn)動(dòng)中所打出的紙帶，求解加速度用公式△x=at²，
由于每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)，則連續(xù)兩點(diǎn)的時(shí)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．
（2）根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象，如圖所示：
（3）未放入砝碼時(shí)，小車已有加速度，可以判斷未計(jì)入砝碼盤的重力．
故答案為：（1）0.16； （2）（見圖）；a-F圖線不通過原點(diǎn)的原因是未計(jì)入砝碼盤的重力

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)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(huì)迎刃而解．
對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚．
數(shù)據(jù)處理時(shí)注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．