Question

在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)同學(xué)打出了5條紙帶后，測(cè)出了紙帶中相鄰的每五點(diǎn)間的距離和每條紙帶對(duì)應(yīng)的小車(chē)的受力情況（見(jiàn)表）．
（1）處理數(shù)據(jù)后在圖所示的坐標(biāo)中畫(huà)出a-F圖線．（已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50H_Z）

小車(chē)受到的力F（N）	S1（CM）	S2（CM）	S3（CM）	S4（CM）
0.05	4.51	4.76	5.00	5.26
0.10	4.63	5.12	5.60	6.11
0.15	4.85	5.60	6.36	7.10
0.20	5.12	6.11	7.10	8.09
0.25	5.38	6.64	7.90	7.16

（2）由圖可以判斷小車(chē)的質(zhì)量為

約0.2kg

．

Answer 1

分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據(jù)描點(diǎn)法作出a-F圖線，根據(jù)圖形得斜率的物理意義求解小車(chē)的質(zhì)量．

解答：解：（1）由于測(cè)量相鄰的每五點(diǎn)間的距離，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：S₃-S₁=2a₁T² 
S₄-S₂=2a₂T² 
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)2個(gè)加速度取平均值
得：a=

1

2

（a₁+a₂）
即小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：a=

(s3+s4)-(s1+s2)

4T2

解得小車(chē)受到的力F是0.05N時(shí)a=0.248m/s²
小車(chē)受到的力F是0.10N時(shí)a=0.490m/s²
小車(chē)受到的力F是0.15N時(shí)a=0.753m/s²
小車(chē)受到的力F是0.20N時(shí)a=0.99m/s²
小車(chē)受到的力F是0.25N時(shí)a=0.76m/s² ，
根據(jù)描點(diǎn)法作出a-F圖線：

（2）根據(jù)F=ma得：
a=

F

m

所以a-F圖線的斜率是

1

m

，所以小車(chē)的質(zhì)量為約0.2Kg．
故答案為：（1）如圖；（2）約0.2kg．

點(diǎn)評(píng)：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(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．