Question

（1）某同學(xué)在“探究加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，保持物體的質(zhì)量不變，改變物體所受合外力的大小，得到的a-F圖象如圖1所示，由此得出的結(jié)論是：

 

．
（2）如圖2所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中需測量重物下落的瞬時(shí)速度．在重物拖動(dòng)的紙帶上選擇三個(gè)連續(xù)的點(diǎn)，它們之間的距離如圖3所示，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)時(shí)器在打下B點(diǎn)時(shí)重物的速度大小為

 

m/s．多次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，重物減小的重力勢能總是稍大于增加的動(dòng)能，分析產(chǎn)生這種誤差的原因：

 

．

Answer 1

分析：由數(shù)學(xué)知識，從圖中可以看出，a與F成正比．
本題的關(guān)鍵是需要求出物體減少的重力勢能和增加的動(dòng)能即可，求動(dòng)能時(shí)需要根據(jù)中間時(shí)刻速度公式v

t

2

=

x

t

，求出紙帶上B點(diǎn)的速度．

解答：解：（1）由圖可知a與F成正比，結(jié)合給定的條件，可知質(zhì)量不變的情況下，a與F成正比．
（2）重物做自由落體運(yùn)動(dòng)，計(jì)時(shí)器在打下B點(diǎn)時(shí)重物的速度大小等于AC段的平均速度，即：vB=

xAC

2T

=

0.0719+0.0757

2×0.02

m/s=3.69m/s．
重物在拖著紙帶下落的過程中，受到空氣的阻力、紙帶與限位孔之間的摩擦力等阻力因素的影響，由一部分的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以重物減小的重力勢能總是稍大于增加的動(dòng)能．即：重物下落過程中，要克服阻力做功．
故答案為：（1）在m一定時(shí)，a與F成正比；（2）3.69；重物下落過程中，要克服阻力做功．

點(diǎn)評：本題一是對圖象的考察，二是對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的考察，質(zhì)量一定時(shí)，a與F成正比．本題也考查了“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”中的數(shù)據(jù)處理，注意有關(guān)數(shù)學(xué)知識和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、推論的應(yīng)用．