Question

如图1所示是某同学《探究加速度与力、质量的关系》的实验装置．
（1）图2是某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每两点之间还有4个计时点没有标出，相邻两计时点间的时间间隔为0.02s．该同学在图中标出测量的距离时，忘记写下BC和CD的数值，只标记下了
AB和DE的数值．但他仍然算出了加速度的数值，则滑块的加速度大小为

 

m/s²（结果保留两位有效数字）．

通过多次实验，在保证滑块质量不变的情况下，实验中测得滑块的加速度a和细线拉力F（用沙桶和沙的总重力代替）的资料如下表所示．

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50
a/（m/s2）	0.10	0.21	0.29	0.40

（2）请你根据表中的数据在图3中作a-F图线．
（3）根据图线可求出滑块的质量是

 

kg
（4）图线在F轴上截距的物理意义是

 

．

Answer 1

分析：根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小．
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．
采用描点法作图，绘出一条倾斜的直线．

解答：解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：a=

XDE-XAB

3T2

=

0.0303-0.0121

3×(0.1)2

=0.61m/s²
（2））运用描点法得：

（3）根据F=ma得：
a=

F

m

，所以a-F图线的斜率倒数表示滑块的质量，
根据图象得图线的斜率大小是1，所以滑块的质量是1kg．
（4）图线在F轴上截距的物理意义是小车运动过程中受到的阻力
故答案为：（1）0.61                    
 （2）如图
（3）1               
（4）小车运动过程中受到的阻力

点评：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．
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．答题：高中物理老师