Question

12．某实验小组采用如图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，在保持小车及车上砝码总质量M不变，且满足所挂钩码的总质量m远小于M的条件下，测得小车的加速度a和拉力F的数据如表所示：

F/（N）	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/（m/s2）	0.11	0.19	0.29	0.40	0.51

（1）根据表中的数据在如图乙所示的坐标纸中作出a-F图象；
（2）图象的斜率的物理意义是质量的倒数；
（3）图象（或延长线）与F轴的截距的物理意义是小车所受的阻力；
（4）小车及车上砝码总质量M=1.0kg．（结果保留两位有效数字）．

Answer 1

分析 根据表格中的数据作出a-F图象，结合牛顿第二定律得出图线斜率的含义．图象与F轴的截距表示加速度恰好为零时的拉力，也就是小车受到的阻力．

解答 解：（1）描点作图，如图所示．
（2）根据牛顿第二定律得，a=$\frac{F}{m}$，可知图线的斜率表示质量的倒数．
（3）由图线可知，当F=0.1N时，物体才开始运动，可知图象（或延长线）与F轴的截距的物理意义是小车所受的阻力．
（4）根据图线的斜率知，$M=\frac{1}{k}=\frac{1}{\frac{0.50}{0.6-0.1}}$kg=1.0kg．
故答案为：（1）如图所示，（2）质量的倒数，（3）小车所受的阻力，（4）1.0．

点评 这个实验考查的是“探究加速度和力、质量的关系”实验的实验原理：F=Ma，画出图象后对图象中的斜率截距要会根据公式进行推导明确其意义．