Question

某同学在做加速度和力、质量的关系的实验中，测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/（m?s-2）	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50

（1）根据表中的数据在如图所示的坐标中作出a-F图象；
（2）图象（或延长线）与F轴的截距的物理意义是______；
（3）小车和砝码的总质量为______ kg．

Answer 1

解：（1）如图：

（2）从上图中发现直线没过原点，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．该同学实验操作中遗漏了未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．图象（或延长线）与F轴的截距的物理意义是小车受到的摩擦力为0.1N．
（3）小车和砝码的总质量M==1kg
故答案为：（1）如图所示 （2）小车受到的摩擦力为0.1N（3）1kg
分析：该实验采用的是控制变量法研究，其中加速度、质量、合力三者的测量很重要．
其中对于力的测量，我们要清楚：1、当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小．2、平衡摩擦力，使得细线对小车的拉力等于小车的合力．
通过描点法作出变量之间的图象关系，结合物理规律分析图线不过原点的原因．
点评：实验问题需要结合物理规律去解决．对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．