Question

8．在探究加速度与力的关系时，小车的质量一定，某同学根据精确的测量，记录实验数据如表所示，作出a-F图象如图所示：

小车的质量m/kg	小车受的拉力F/N	小车的加速度a/（m•s-2）
1.00	0.10	0.08
	0.30	0.22
	0.50	0.42
	0.70	0.59

（1）分析图象得到的结论是质量一定时加速度与合力成正比；
（2）图象斜率的物理意义是物体质量的倒数；
（3）在你所作出的a-F图象中，F等于小盘及盘中砝码所受重力，实际上F比小盘及盘中砝码所受重力小（填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）图象是一条过坐标原点的直线，即说明物体的加速度跟物体所受的合外力成正比．
（2）图象的斜率k=$\frac{△a}{△F}=\frac{a}{F}=\frac{1}{m}$．
（3）先用整体法求物体的加速度，再用隔离法求绳子的拉力

解答 解：（1）由图象可知a-F图象是一条过坐标原点的直线，即是一条正比例函数图象，这就说明在物体的质量一定的条件下，物体的加速度跟物体所受的合外力成正比．
（2）图象的斜率k=$\frac{△a}{△F}=\frac{a}{F}=\frac{1}{m}$，故图象的物理意义是物体质量的倒数$\frac{1}{m}$．
（3）以整体为研究对象可得mg=（m+M）a
故物体的加速度a=$\frac{mg}{m+M}$，
以小车为研究对象有F=Ma=$\frac{M}{M+m}mg$＜mg，故绳子的拉力F小于小盘及盘中砝码所受重力mg．
故答案为：（1）质量一定时加速度与合力成正比；（2）物体质量的倒数；（3）小

点评 准确掌握实验原理、实验方法和操作步骤是我们正确迅速处理实验题目的基础，故学习实验要从基础做起，知道为了反映F不变时a与M的关系时，要作出a-$\frac{1}{M}$图象，难度适中