Question

15．在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学在实验中释放小车的瞬间实验装置状态如图1所示．

（1）操作中有待改进的两处是：未平衡摩擦力，小车离计时器太远．
（2）如图3为改进实验操作后某次实验打下的纸带，相关数据已经标出，则对应小车运动的加速度大小为2.76m/s²．（结果保留三位有效数字）
（3）若均使用同一规格的钩码用以改变小车总质量和悬挂重物的总重力，某同学得到多次运动对应的加速度，数据如如表：

小车钩码数 悬挂钩码数	0	1	2	3	4
1	1.39m/s2	1.16m/s2	1.00m/s2	0.94m/s2	0.78m/s2
2	2.48m/s2	2.20m/s2	2.00m/s2	1.81m/s2	/
3	3.38m/s2	2.89m/s2	2.76m/s2	/	/
4	4.15m/s2	3.68m/s2	/	/	/
5	4.59m/s2	/	/	/	/

请选择一组数据来研究加速度与力的关系，并在如图2坐标纸上作出相应图线．要求：①完善坐标物理量及合理的坐标轴标度；②标出所选数据，完成图线；③就你所选数据得到的结论作出评价．

Answer 1

分析 根据实验的原理以及操作的注意事项确定实验中需要改进的地方．
根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，运用逐差法求出加速度．
用a表示纵坐标，用N或F表示横坐标，作出图线

解答 解：（Ⅰ）则操作中有待改进的是：①小车离计时器太远，②需平衡摩擦力．
（Ⅱ）根据△x=aT²，运用逐差法得：a=$\frac{{x}_{24}-{x}_{02}}{4{T}^{2}}$=2.76m/s²．
Ⅲ、（1、2）横坐标物理量，用N（个）或F（个）均可，纵坐标用a表示．如图所示．
（3）平衡摩擦力可能不到位；悬挂钩码质量数较多时图线非线性，误差较大；加速度与合外力不成正比；
故答案为：（1）未平衡摩擦力，小车离计时器太远；（2）2.76m/s²；（3）平衡摩擦力不到位、悬挂钩码过多时图线非线性，误差较大

点评 解决本题的关键掌握实验的原理以及实验中需注意的事项，知道当钩码的个数较多时，由于钩码重力不再远小于小车的重力，上端图线会出现弯曲．