Question

在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中：
（1）某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图1所示，该装置中的错误或不妥之处，请你指出其中的两处：
①

打点计时器的电源用了干电池

②

实验中没有平衡小车的摩擦力

实验次数	加速度 a/（m/s2）	小车与砝码总质量m/kg	小车与砝码总质量的倒数m-1/kg-1
1	0.31	0.20	5.0
2	0.25	0.25	4.0
3	0.22	0.30	3.3
4	0.18	0.35	2.9
5	0.16	0.40	2.5

（2）改正好实验装置后，该同学顺利地完成了实验，在实验中保持拉力不变，得到了小车加速度随质量变化的一组数据，如上表所示．请你在图2已建立的坐标系中画出能直观反映出加速度与质量关系的曲线．
（3）有另外两位同学通过测量，分别作出a-F图象，如图3（a）、（b）中的A、B 线所示，试分析：
①A 线不通过坐标原点的原因是：

没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不够

；
②B 线不通过坐标原点的原因是：

平衡摩擦力过度

．

Answer 1

分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．
该实验采用的是控制变量法研究，其中加速度、质量、合力三者的测量很重要．
打点计时器使用的是交流电源，而干电池是直流电源．接通电源前，小车应紧靠打点计时器，而在该图中小车初始位置离打点计时器太远；
根据牛顿第二定律可知，加速度和质量成反比，故应该做a-

1

m

图象；采用描点法作图即可．

解答：解：（1）①打点计时器的电源用了干电池（应该用交流电源）；
②实验中没有平衡小车的摩擦力
（2）描点法作图，如图所示．   

（3）（a）从图中发现直线没过原点，当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，是没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不够引起的．  
（b）当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，这是平衡摩擦力时木板倾角θ太大，即平衡摩擦力过度引起的．
故答案为：（1）打点计时器的电源用了干电池；实验中没有平衡小车的摩擦力；（2）如图所示；（3）没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不够；平衡摩擦力过度．

点评：本题第一问关键明确实验原理和实验误差的来源；第二问关键明确用图想法处理数据时，要作直线，直线较为形象直观．