Question

某同學設計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質量m的關系”實驗．如圖（a）為實驗裝置簡圖．

（1）為了完成該實驗，除了圖（a）中的帶定滑輪的長木板、小木塊、電火花計時器、交流電源、紙帶、小車、砝碼、細線、鉤碼，還需要試驗器材：

 

、

 

．
（2）本實驗在平衡摩擦力后，將細線一端掛在小車上，一端掛上鉤碼，并跨過定滑輪，調節(jié)定滑輪的高度，使跨過定滑輪連接小車的細線

 

．
（3）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

 

m/s²．（保留二位有效數字）
（4）在“探究加速度與質量的關系”時，保持鉤碼質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m數據如下表：

次數	1	2	3	4	5	6	7	8	9
小車加速度a/m?s-2	1.98	1.72	1.48	1.25	1.00	0.75	0.48	0.50	0.30
小車質量m/kg	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	0.75	1.00	1.67
小車質量的倒數 1 m /kg-1	4.00	3.45	3.03	2.50	2.00	1.41	1.33	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物理量建立坐標系，并作出圖線．

Answer 1

分析：根據實驗原理和需要測量的數據可以知道需要哪些儀器．運用勻變速直線運動的公式△x=at²去求解加速度．

解答：解：（1）實驗需要測量物體運動的位移，因此缺少刻度尺．要測量小車的質量，還需要天平．
（2）調節(jié)定滑輪的高度，使跨過定滑輪連接小車的細線與長木板平行；
（3）根據圖b可知，△x=7.72-7.21=7.21-6.70=6.70-6.19=0.51cm
運用勻變速直線運動的公式△x=at²
a=

△x

T2

=

0.51×10-2

0.022

=3.2m/s²
（4）根據描點法作出圖象如圖所示：
故答案為：（1）天平、刻度尺；（2）與長木板平面平行；（3）3.2；（4）如圖所示

點評：題考查了實驗注意事項、實驗數據處理分析，知道實驗原理及注意事項即可正確解題；探究加速度與力、質量的關系實驗時，要平衡小車受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不夠、或過平衡摩擦力，小車受到的合力不等于鉤碼的重力．