Question

（2010?南京模擬）某同學在做“探究加速度a與力F、質量m的關系”實驗時，使用了如圖（a）所示的實驗裝置簡圖．實驗中認為細繩對小車拉力F等于砂和砂桶的總重力，小車運動加速度a可用紙帶上打出的點求得．

（1）圖（b）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為

3.2

m/s²．（保留兩位有效數字）
（2）在“探究加速度a與質量m的關系”時，保持砂和小桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m的相關數據如下表：

次   數	1	2	3	4	5	6	7
小車加速度a/m?s-2	1.72	1.48	1.25	1.00	0.75	0.50	0.30
小車質量m/kg	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00	1.67
質量倒數 1 m /kg-1	3.45	3.03	2.50	2.00	1.41	1.00	0.60

根據上表數據，為直觀反映F不變時a與m的關系，請在圖（c）方格坐標紙中選擇恰當變量建立坐標系，并作出相應的圖線．根據所作出的圖線，可以得出的結論是

在誤差允許的范圍內，保持外力不變，物體的加速度與質量

成反比

．
（3）在“探究加速度a與力F的關系”時，保持小車的質量不變，改變小桶中砂的質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a與力F圖線如圖（d）所示，該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因是

實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

．

Answer 1

分析：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據處理以及注意事項．
紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運的加速度．

解答：解：（1）相鄰的計數點之間的時間間隔為0.04s
根據運動學公式得：△x=at²，
a=

△x

t2

=3.2m/s²
（2）

可以得出的結論是在誤差允許的范圍內，保持外力不變，物體的加速度與質量成反比
（3）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呢，原因是實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．
故答案為：（1）3.2，
（2）如圖所示，在誤差允許的范圍內，保持外力不變，物體的加速度與質量成反比，
（3）實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分．

點評：觀反映兩個物理量的關系是要找出這兩個量的線性關系，即畫出直線圖象．
該實驗采用的是控制變量法研究，即保持一個量不變，研究其他兩個量之間的關系．