Question

某同學利用如圖（a）裝置研究外力與加速度的關(guān)系．將力傳感器和位移傳感器的發(fā)射端安裝在置于水平軌道的小車上，將細繩的一端系在力傳感器測量掛鉤上，另一端繞過光滑定滑輪懸掛鉤碼．開始實驗后，依次按照如下步驟操作：
①同時打開力傳感器和位移傳感器；
②釋放小車；
③關(guān)閉傳感器，根據(jù)計算機顯示的F-t和v-t圖象記錄下小車在此次加速運動過程中繩子的拉力F和小車加速度a．
④改變鉤碼質(zhì)量，重復上述步驟．
（1）某次釋放小車后計算機顯示的F-t和v-t圖象如圖（b）．根據(jù)圖象，此次操作應記錄下的外力F大小為

 

N，加速度a為

 

m/s²．
（2）根據(jù)上述實驗器材和過程畫出a-F圖象的示意圖如圖（c），那么理論上圖線斜率應等于

 

，圖線不過原點的原因可能是

 

．

Answer 1

分析：了解該實驗裝置，知道實驗過程中小車的運動情況．
根據(jù)F-t，v-t圖象求出F大小和a的大�。�
由圖象可以看出：圖線不通過坐標原點，當F為某一值時，加速度為零，知平衡摩擦力不足．

解答：解：（1）根據(jù)v-t圖象得到0.8s前小車是靜止的，0.8s后小車做勻加速運動．
所以此次操作應記錄下的外力F大小為0.82N，
根據(jù)v-t圖象的斜率求出加速度a=

△v

△t

=1.6m/s²．
（2）根據(jù)a=

F

m

得理論上圖線斜率應等于小車的質(zhì)量倒數(shù)，
由圖象可知：圖線不通過坐標原點，F(xiàn)不為零時，加速度仍為零，知沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
故答案為：（1）0.82；1.6；
（2）小車的質(zhì)量倒數(shù)，沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

點評：通過作圖法研究兩個變量之間的關(guān)系是物理里常用的一種手段，只有直線圖形可以清楚地說明兩變量之間的關(guān)系．