Question

某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图（a）为实验装置简图．

（1）为了完成该实验，除了图（a）中的带定滑轮的长木板、小木块、电火花计时器、交流电源、纸带、小车、砝码、细线、钩码，还需要试验器材：

 

、

 

．
（2）本实验在平衡摩擦力后，将细线一端挂在小车上，一端挂上钩码，并跨过定滑轮，调节定滑轮的高度，使跨过定滑轮连接小车的细线

 

．
（3）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

 

m/s²．（保留二位有效数字）
（4）在“探究加速度与质量的关系”时，保持钩码质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m数据如下表：

次数	1	2	3	4	5	6	7	8	9
小车加速度a/m?s-2	1.98	1.72	1.48	1.25	1.00	0.75	0.48	0.50	0.30
小车质量m/kg	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	0.75	1.00	1.67
小车质量的倒数 1 m /kg-1	4.00	3.45	3.03	2.50	2.00	1.41	1.33	1.00	0.60

根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图（c）方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线．

Answer 1

分析：根据实验原理和需要测量的数据可以知道需要哪些仪器．运用匀变速直线运动的公式△x=at²去求解加速度．

解答：解：（1）实验需要测量物体运动的位移，因此缺少刻度尺．要测量小车的质量，还需要天平．
（2）调节定滑轮的高度，使跨过定滑轮连接小车的细线与长木板平行；
（3）根据图b可知，△x=7.72-7.21=7.21-6.70=6.70-6.19=0.51cm
运用匀变速直线运动的公式△x=at²
a=

△x

T2

=

0.51×10-2

0.022

=3.2m/s²
（4）根据描点法作出图象如图所示：
故答案为：（1）天平、刻度尺；（2）与长木板平面平行；（3）3.2；（4）如图所示

点评：题考查了实验注意事项、实验数据处理分析，知道实验原理及注意事项即可正确解题；探究加速度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力．