Question

12．某同学用如图1的实验装置“探究加速度与力、质量的关系”．
（1）实验中，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，再将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是做匀速运动为止．

（2）认为小车受到的合外力等于细线对小车的拉力，也等于砂和砂桶的重力．图2是打点计时器打出的一条纸带，纸带旁还给出了最小刻度为Imm的刻度尺，刻度尺的0刻度线与O点对齐．打点计时器所用交流电源的频率是50Hz，A、B、C、D是四个计数点，相邻计数点间还有四个打点未标出．
①计数点C到D点的距离是13.20 cm．
②根据纸带计算小车运动的加速度口的大小是2.40m/s²（保留3位有效数字）．
（3）该同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示（小车质量保持不变）：

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/m/s2	0.30	0.40	0.48	0.60	0.72

①请根据表中的数据在图3上描点，并作出a-F的关系图线．
②根据该图线，不能（选填“能”或者“不能”）得到结论：小车质量一定时，小车的加速度与受到的拉力成正比．

Answer 1

分析 （2）由图示米尺确定米尺的分度值，读出刻度尺示数，由图示求出AB、CD间的距离，然后根据△x=at²求出加速度；
（3）根据描点法作图，只有a-F图象是过原点的倾斜的直线才能说明成正比．

解答 解：（2）①由图示米尺可知，米尺分度值是1mm，C点所对应刻度尺的示数是30.00cm，D对应的是43.20cm，所以计数点C到D点的距离x=43.20-30.00=13.20cm．
②由纸带可知，OA=10.80cm=0.1080m，CD=OD-OC=43.20cm-30.00cm=13.20cm=0.1320m，
计数点间的时间间隔t=0.1s，CD-OA=2at²，则a=2.40m/s²；
（3）根据描点法作出图象，如图所示：

②图象不是过原点的倾斜直线，所以不能得到小车质量一定时，小车的加速度与受到的拉力成正比的结论．
故答案为：（2）①13.20，②2.40；
（3）①如图所示；②不能．

点评 解答实验问题的关键是明确实验原理，理解具体操作和注意事项．对米尺读数时要先确定米尺的分度值，读数时要注意估读，注意结果要保留到分度值的下一位．熟练掌握匀变速运动的推论：△x=at²是正确求解加速度的关键．