Question

14．在用图（a）所示的实验装置做“探究加速度与力之间的定量关系”的实验中：

（1）某同学得到如图（b）所示的纸带，已知打点计时器电源频率为50Hz，其中A、B、C、D、E、F、G为相邻计数点，且每相邻两个计数点之间有4个点未画出，由此可算出小车的加速度a=0.10m/s²（保留两位有效数字）．

（2）改同学继续用这套实验装置进行实验，保持小车的质量不变，测得小车的加速度a和拉力F的一组数据如下表所示．请根据表中的数据在图（c）中画出a-F图线．

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50
a/（m•s-2）	0.10	0.21	0.29	0.40

把图线延长，如果图线没有通过原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是该同学在操作过程中遗漏了平衡摩擦力；这条图线与横轴的截距约等于0.1N，是表示小车受到的摩擦阻力的大小．

Answer 1

分析 （1）根据匀变速直线运动的规律△x=aT²，运用逐差法可以求出加速度的大小；
（2）应用描点法作图，根据实验数据在坐标系中描出对应的点，然后作出a-F图象，实验时要平衡摩擦力，如果平衡摩擦力不够，则图象在F轴上截距不为零，如果过度平衡摩擦力，则图象在a轴上截距不为零．

解答 解：（1）每相邻两个计数点之间有4个点未画出，则每相邻两个计数点之间时间间隔T=0.1s，
根据△x=aT²，运用逐差法得：a=$\frac{{x}_{DG}-{x}_{AD}}{9{T}^{2}}=\frac{0.089-0.04-0.04}{0.09}$=0.10m/s²，
（2）应用描点法作图，先根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据各点作出a-F图象，图象如图所示：

根据图象可知，当F不为零时a=0，则该同学在操作过程中遗漏了平衡摩擦力，
这条图线与横轴的截距约等于0.1N，是表示小车受到的摩擦阻力．
故答案为：（1）0.10；（2）如图所示；平衡摩擦力；0.1N；小车受到的摩擦阻力

点评 本题要求同学们能根据描点法作出图象，并能分析误差来源，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．