Question

19．某同學設計了一個驗證牛頓第二定律的實驗，下面圖甲為其設計的實驗裝置簡圖．

（1）如圖乙所示，為該同學做某次實驗得到的紙帶，可以判斷出這條紙帶的運動方向是向左．（選“向左”或“向右”）
（2）如圖丙所示，為該同學根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)進行分析處理后所描繪出來的實驗圖線示意圖．設圖中直線
的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓第二定律成立．
則：小車受到沙桶的拉力大小為$\frac{1}{k}$N；小車的質(zhì)量大小為$\frac{k}$kg．

Answer 1

分析 （1）小車拖著紙帶向左做勻加速運動，加速度向左，所以紙帶的運動方向向左；
（2）根據(jù)牛頓第二定律列出$\frac{1}{a}-m$的函數(shù)表達式，結(jié)合圖線的斜率和截距即可求解；

解答 解：（1）小車向左做加速運動，所以這條紙帶的運動方向是向左；
（2）設小車質(zhì)量為M，砝碼質(zhì)量為m
則：F=（M+m）a
得$\frac{1}{a}=\frac{1}{F}m+\frac{M}{F}$
對照$\frac{1}{a}-m$圖象是一條直線，$k=\frac{1}{F}$
得$F=\frac{1}{k}$
截距$b=\frac{M}{F}$
得$M=bF=b×\frac{1}{k}=\frac{k}$
故答案為：（1）向左；（2）$\frac{1}{k}$        $\frac{k}$

點評 遇到涉及圖象的問題時，要先根據(jù)物理規(guī)律寫出關(guān)于縱軸與橫軸的函數(shù)表達式，再根據(jù)斜率和截距的概念求解即可．