Question

（1）某同学在“探究加速度与力的关系”实验中，保持物体的质量不变，改变物体所受合外力的大小，得到的a-F图象如图1所示，由此得出的结论是：

 

．
（2）如图2所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验．实验中需测量重物下落的瞬时速度．在重物拖动的纸带上选择三个连续的点，它们之间的距离如图3所示，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计时器在打下B点时重物的速度大小为

 

m/s．多次实验后发现，重物减小的重力势能总是稍大于增加的动能，分析产生这种误差的原因：

 

．

Answer 1

分析：由数学知识，从图中可以看出，a与F成正比．
本题的关键是需要求出物体减少的重力势能和增加的动能即可，求动能时需要根据中间时刻速度公式v

t

2

=

x

t

，求出纸带上B点的速度．

解答：解：（1）由图可知a与F成正比，结合给定的条件，可知质量不变的情况下，a与F成正比．
（2）重物做自由落体运动，计时器在打下B点时重物的速度大小等于AC段的平均速度，即：vB=

xAC

2T

=

0.0719+0.0757

2×0.02

m/s=3.69m/s．
重物在拖着纸带下落的过程中，受到空气的阻力、纸带与限位孔之间的摩擦力等阻力因素的影响，由一部分的机械能转化为内能，所以重物减小的重力势能总是稍大于增加的动能．即：重物下落过程中，要克服阻力做功．
故答案为：（1）在m一定时，a与F成正比；（2）3.69；重物下落过程中，要克服阻力做功．

点评：本题一是对图象的考察，二是对实验结果的考察，质量一定时，a与F成正比．本题也考查了“验证机械能守恒定律”中的数据处理，注意有关数学知识和匀变速直线运动规律、推论的应用．