Question

【題目】某同學設計了一個探究加速度與物體所受合力及質量關系的實驗，下圖甲為實驗裝置簡圖，電源交流電的頻率為50 Hz。

（1）圖乙為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車的加速度大小______。（結果保留兩位有效數字）

（2）保持砂和小砂桶的總質量不變， 改變小車質量，分別得到小車加速度與質量及對應的倒數，數據如下表所示：

實驗次數	1	2	3	4	5	6	7	8
加速度a/m·s－2	1.90	1.72	1.49	1.25	1.00	0.75	0.50	0.30
質量m/kg	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
質量倒數/kg－1	4.00	3.45	3.03	2.50	2.00	1.41	1.00	0.60

試在丙中繪制出圖線，（_______）；并根據圖線寫出與之間的關系式： _________。

（3）若保持小車質量不變，改變砂和小砂桶的總質量，該同學根據實驗數據作出了如圖丁所示的加速度隨合力的變化圖線，則該圖線不通過原點的主要原因是：_______。

Answer 1

【答案】3.2 圖見解析 實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

【解析】

（1）[1]．相鄰計數點之間還有1個點，說明相鄰的兩個計數點時間間隔為0.04s；運用勻變速直線運動的公式△x=at2解得：

（2）[2][3]．根據表格數據，通過描點，作出圖線，如下圖所示．

由圖象可知，圖象是一條過原點的傾斜的直線，所以a與成正比，根據圖象運用數學知識求出物理量的關系式：

（3）[4]．當F≠0時，a=0．也就是說當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，說明小車的摩擦力與繩子的拉力抵消，原因是實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。