Question

（2011?船营区模拟）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

3.2

m/s²．（保留二位有效数字）
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的

1

m

，数据如下表：

实验次数	1	2	3	4	5	6	7	8
小车加速度 a/m?s-2	1.90	1.72	1.49	1.25	1.00	0.75	0.50	0.30
小车质量 m/kg	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
1 m /kg-1	4.00	3.45	3.03	2.50	2.00	1.41	1.00	0.60

请在方格坐标纸中画出a-

1

m

图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数

1

m

之间的关系式是

a=

1

2m

m/s²

．
（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示．
该图线不通过原点，其主要原因是

实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

．

Answer 1

分析：纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运的加速度．
根据图象运用数学知识求出物理量的关系式．

解答：解：（1）相邻的计数点之间的时间间隔为0.04s
根据运动学公式得：△x=at²，
a=

△x

t2

=3.2m/s²
（2）
根据图象运用数学知识求出物理量的关系式：a=

1

2m

m/s²
（3）当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，说明小车的摩擦力与绳子的拉力抵消呢，原因是实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．
故答案为：（1）a=3.2m/s²
（2）如图所示，a=

1

2m

m/s²
（3）实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

点评：直观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系，即画出直线图象．
对于直线图象，我们一般从直线的斜率、截距、特殊点这几个方面去考虑，而斜率、截距、特殊点在物理问题中都有一定的物理意义．