Question

（2012?浠水縣模擬）某同學(xué)在驗證牛頓第二定律的實驗中，探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系的實驗過程，某次實驗得到了如圖1所示的紙帶（兩計數(shù)點間還有四個點沒有畫出），

（1）根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

0.50

m/s²，打計數(shù)點“4”時的速度大小為

0.31

m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和小砂桶的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了a與F的圖線，該圖線不通過原點，其主要原因是

平衡摩擦力過大

．
（3）在研究a與小車的質(zhì)量m的關(guān)系時，由于沒有注意滿足m＞M．，結(jié)果得到的圖象是圖2中的

D

．

Answer 1

分析：（1）利用逐差法可正確求出加速度的大小；根據(jù)做勻變速直線運動的物體中間時刻的瞬時速度等該過程中的平均速度，可以求出打計數(shù)點“4”時的速度大�。�
（2）根據(jù)牛頓第二定律和圖象的特點可正確解答本題．
（3）根據(jù)該實驗實驗誤差產(chǎn)生的原因即可正確解答．

解答：解：（1）根據(jù)逐差法可有，小車的加速度為：a=

(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)

9T2

=

(3.87+3.39+2.88-2.38-1.90-1.40)×10-2

9×(0.1)2

≈0.50m/s2
v4=

s4+s5

2×T

=

(2.88+3.39)×10-2

2×0.1

≈0.31m/s．
故答案為：0.50，0.31．
（2）由圖象可知，當(dāng)小車所受拉力為零時，已經(jīng)有加速度產(chǎn)生，因此該實驗的操作不當(dāng)為：平衡摩擦力過大．
故答案為：平衡摩擦力過大．
（3）隨著

1

m

增大，小車質(zhì)量在減小，因此小車質(zhì)量不再滿足遠(yuǎn)大于砂和小砂桶的質(zhì)量，加速度不可能一直均勻增大，加速度的增大幅度將逐漸減小，最后趨近與定值g，故ABC錯誤，D正確．
故選D．

點評：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應(yīng)當(dāng)清楚．