Question

7．如图1所示是某同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．
（1）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t，通过描点作出线性图象，研究小车加速度与力的关系．处理数据时应作出D图象．
A．△t-m     B．△t²-m    C.$\frac{1}{△t}$-m      D.$\frac{1}{△{t}^{2}}$-m
（2）有一位同学通过实验测量作出的图线如图2所示，试分析
①图线不通过坐标原点的原因是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足
②图线上部弯曲的原因是不满足小车的质量远远大于重物的质量．

Answer 1

分析 （1）由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，结合有关的运动学公式即可确定正确选项
（2）根据“探究加速度与力、质量的关系”实验原理结合图象特点即可正确回答．

解答 解：（1）由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：v²=2as，a=$\frac{{v}^{2}}{2s}=\frac{{（\frac{d}{△t}）}^{2}}{2s}=\frac{{d}^{2}}{2{s（△t）}^{2}}$，而a=$\frac{F}{M}=\frac{mg}{M}$，所以$\frac{1}{{（△t）}^{2}}=\frac{2gs}{{d}^{2}M}m$
所以要画出$\frac{1}{△{t}^{2}}$-m图象，故选D
（2）开始当小车挂上重物时，加速度却为零，线性图象不通过坐标原点，故导致图象不过原点的原因是木板倾角偏小．即说明操作过程中没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足．
随着重物质量不断的增大，已经不满足小车的质量远远大于重物的质量，所以图象出现弯曲．
故答案为：（1）D；（2）没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足；不满足小车的质量远远大于重物的质量

点评 常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项．