Question

20．用圖甲所示的裝置做“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)

（1）為了減小長木板對(duì)小車摩擦力的影響，必須在長木板遠(yuǎn)離（填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）滑輪的一端下面墊一塊木板的位置，反復(fù)移動(dòng)木板的位置，直至小車未掛砂桶時(shí)在長木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)
（2）保持小車受力不變，測量不同質(zhì)量的小車在這個(gè)力作用下的加速度，某次實(shí)驗(yàn)中打出如圖乙所示的紙帶（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為50Hz），這個(gè)加速度的大小a=0.80m/s²（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字
（3）某同學(xué)吧實(shí)驗(yàn)得到的幾組數(shù)據(jù)畫成圖丙所示的a-m圖象，為了更直觀地描述小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系，請你根據(jù)他的圖象選擇合適的標(biāo)度在圖丁中畫出a-$\frac{1}{m}$圖象．

Answer 1

分析 （1）驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，要平衡摩擦力，在長木板遠(yuǎn)離定滑輪的一端墊上木塊，當(dāng)小車在長木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，恰好平衡摩擦力；
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=at²可以求出小車的加速度；
（3）根據(jù)圖丙所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在圖丁中描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后作出圖象．

解答 解：（1）為了減小長木板對(duì)小車摩擦力的影響，必須在長木板遠(yuǎn)離滑輪的一端下面墊一塊木板，反復(fù)移動(dòng)木板的位置，直至小車能單獨(dú)在長木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）由乙圖所示紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為：t=0.02s×5=0.1s，
加速度為：a=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2{t}^{2}}$=$\frac{3.53-1.93}{2×0．{1}^{2}}×1{0}^{-2}$m/s²=0.8 m/s²；
（3）根據(jù)丙圖所示圖象實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在丁圖所示坐標(biāo)系中描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后作出a-$\frac{1}{m}$ 圖象，圖象如圖所示．
故答案為：（1）遠(yuǎn)離；勻速直線；（2）0.8；（3）如上圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)，有平衡摩擦力的方法、圖象的處理等．要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法．