《2022年高中物理魯科版必修1教學案：第6章 第2節(jié) 第1課時 實驗探究：加速度與力、質(zhì)量的關系(含解析)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2022年高中物理魯科版必修1教學案：第6章 第2節(jié) 第1課時 實驗探究：加速度與力、質(zhì)量的關系(含解析)（13頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022年高中物理魯科版必修1教學案：第6章 第2節(jié) 第1課時 實驗探究：加速度與力、質(zhì)量的關系(含解析) 一、實驗目的 1．學會用控制變量法研究物理規(guī)律。 2．探究加速度與力、質(zhì)量的關系。 二、實驗原理 1．采用控制變量法：當研究對象有兩個以上且相互關聯(lián)的物理量發(fā)生變化時，為了研究各物理量之間的關系，我們需要設法控制某些物理量保持不變，研究其中兩個物理量之間的變化關系，這是物理學實驗中研究變量關系經(jīng)常采用的一種方法——控制變量法。在該實驗中有F、m、a三個物理量，研究加速度a與F及m之間的關系時，我們先控制一個物理量。實驗中可先控制小車的質(zhì)量m不變，討論a與F的關系，再控制所掛

2、重物的重力不變，即F不變，改變小車的質(zhì)量m，討論a與m的關系。 2．要測量的物理量 小車與車上砝碼的總質(zhì)量m——用天平測出； 小車受到的拉力F——用天平測出所掛重物的質(zhì)量M，由F＝G＝Mg算出； 小車的加速度a——通過打點計時器打出的紙帶應用勻變速運動規(guī)律計算得出。 三、實驗器材 打點計時器、紙帶及復寫紙片、小車、一端附有定滑輪的長木板、重物、細繩、低壓交流電源、兩根導線、天平(帶有一套砝碼)、刻度尺、砝碼。 四、實驗步驟 1．用天平測出小車和砝碼盤(包括其中的砝碼)的質(zhì)量分別為m、M，并把測量的數(shù)值記錄下來。 2．如圖6-2-1所示，把實驗器材安裝好(小車上不系細繩)。

3、 圖6-2-1 3．平衡摩擦力：在木板無滑輪的一端下面墊一薄木塊，反復移動木塊的位置，直至小車在斜面上運動時能保持勻速直線運動狀態(tài)，此時小車拖著紙帶運動受到的摩擦力恰好與小車受到的重力沿斜面方向的分力平衡。 4．把細繩系在小車上并繞過定滑輪懸掛砝碼盤，在砝碼盤中放上適量的砝碼。先接通電源再放開小車，取下紙帶，在打點的紙帶上標上紙帶號碼。 5．保持小車的質(zhì)量不變，改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，然后重復步驟4，在表格中記下每次砝碼的質(zhì)量，將對應的紙帶標上編碼。 6．在每條紙帶上都選取一段比較理想的部分(點跡清晰，間隔適中)，測出打下的相鄰各計數(shù)點之間的間隔，根據(jù)勻變速直線運動的判定式Δs＝s2

4、－s1＝s3－s2＝…＝sn－sn－1＝aT2計算出每條紙帶對應的加速度a。 7．用縱坐標表示加速度a，橫坐標表示力F，建立直角坐標系，在坐標系中描出各實驗數(shù)據(jù)對應的坐標點，用一條平滑的線將各點連接起來。 8．保持懸掛砝碼的質(zhì)量不變(即保持拉力不變)，在小車上依次加放砝碼(改變小車的質(zhì)量)，并將砝碼的質(zhì)量記錄在表格中。小車質(zhì)量改變一次就按正確的方法釋放小車，并打出紙帶同時給紙帶編號。計算出每條紙帶對應的加速度。 9．用縱坐標表示加速度a，橫坐標表示小車及小車上砝碼總質(zhì)量的倒數(shù)，在坐標系中描出各實驗數(shù)據(jù)對應的坐標點，用一條平滑的線將各點連接起來。 五、數(shù)據(jù)處理 實驗數(shù)據(jù)的處理可采用計算

5、法和圖像法兩種不同的方法： 1．計算法 測出各條紙帶上相鄰兩計數(shù)點之間的位移間隔，計算出每條紙帶對應的加速度a，看看是否滿足＝，＝。 2．圖像法 (1)保持小車的質(zhì)量不變，研究加速度與力的關系。 計算出加速度以后，以拉力F為橫坐標，以加速度a為縱坐標建立坐標系，描出a-F圖像，如果圖像是一條過原點的傾斜直線，則得出結論：質(zhì)量不變時，加速度與力成正比。 (2)保持受力不變，研究加速度與質(zhì)量的關系。 在相同力的作用下，質(zhì)量m越大，加速度a越小。這可能是“a與m成反比”，但也可能是“a與m2成反比”，甚至是更為復雜的關系。我們應該從最簡單的情況入手，檢驗是否是“a與m成反比”。在數(shù)據(jù)處

6、理上，為了方便，我們可以研究a-的關系，如果“a與m成反比”，則a與成正比。以質(zhì)量的倒數(shù)為橫坐標，以加速度a為縱坐標建立坐標系，描出a-圖像，如果a-圖像是一條過原點的傾斜直線，可得出結論：力F不變時，加速度a與質(zhì)量m成反比。 六、誤差分析 1．質(zhì)量的測量，紙帶上打點間隔距離的測量，拉線或紙帶與木板不平行等都會造成誤差。 2．平衡摩擦力不準確造成誤差。在平衡摩擦力時，小車上不拴細線，不掛砝碼盤，首先目測小車沿長木板的運動是否是勻速運動，然后將紙帶固定在小車上，接通電源，釋放小車，打出紙帶，準確研究小車的運動是否是勻速運動。 3．由于實驗原理不完善造成實驗誤差。實驗中用砝碼盤及砝碼的總重

7、力代替小車受到的拉力存在誤差。小車受到的拉力實際上是拴接砝碼盤的細線上的拉力，細線上的拉力小于砝碼盤及砝碼的總重力，存在系統(tǒng)誤差。 七、注意事項 1．在本實驗中，必須平衡摩擦力。平衡摩擦力時不要掛重物。平衡摩擦力后，在后面的實驗中不管是改變砝碼盤和砝碼的質(zhì)量還是改變小車的質(zhì)量，都不需要重新平衡摩擦力。 2．實驗中，必須滿足小車及小車上砝碼的總質(zhì)量遠遠大于所掛砝碼盤和盤中砝碼的質(zhì)量。只有這樣，砝碼盤和砝碼的總重力才可以視為與小車所受細線的拉力相等。 3．在每次實驗時，從盡量靠近打點計時器的位置由靜止釋放小車，并且先通電后釋放小車，在小車到達定滑輪位置時按住小車。 4．利用紙帶計算加速度

8、時，應該求每條紙帶上加速度的平均值。 5．作圖像時，要使盡可能多的點落在所作的直線上，不在直線上的點應盡可能對稱地分布在所作直線的兩側(cè)。偏離直線較遠的點是錯誤的數(shù)據(jù)，可舍去不予考慮。 [例1]　探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關系實驗如下： (1)在探究物體的加速度與力的關系時，應保持________不變，改變施加在物體上的水平拉力F，測出相對應的加速度a。 (2)在探究物體的加速度與物體質(zhì)量的關系時，應保持________不變，改變物體的質(zhì)量m，測出相對應的加速度a。 (3)本實驗也可以不測加速度的具體數(shù)值，通過測出兩個初速度為零的勻加速運動的小車在相同時間內(nèi)發(fā)生的位移s1、s2來

9、測量不同情況下物體加速度的比值，此比值＝________。 (4)有4位同學在做“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的實驗中，分別得出如圖6-2-2甲、乙、丙、丁四條圖線，設小車質(zhì)量和車上砝碼質(zhì)量之和為m，砂及砂桶的總質(zhì)量為m′。其中圖甲、乙、丙是a-F圖線，圖丁是a-圖線，則以下說法中正確的是(　　) 圖6-2-2 A．甲和乙均沒有較好地把握實驗條件m?m′ B．丙和丁均沒有較好地把握實驗條件m?m′ C．甲中平衡摩擦力時使長木板傾角太大，而乙中長木板傾角太小 D．甲、乙、丙相比，丙較好地完成了平衡摩擦力的操作 [解析]　(1)在探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關系中，采用控制變量法

10、，探究物體的加速度與力的關系時，應保持物體的質(zhì)量不變。 (2)在探究物體的加速度與物體質(zhì)量的關系時，應保持物體所受合外力不變。 (3)小車做初速度為零的勻加速直線運動，則位移與加速度之間滿足s＝at2。 在相等時間內(nèi)，有＝。 (4)只有當m?m′時，小車受到的合外力才可以認為等于砂及砂桶的重力。這種情況下a與F成正比，a與成正比，故選項A錯，B正確；甲圖線說明沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠，長木板傾角過小，乙圖線說明平衡摩擦力過度，木板傾角太大，選項C錯誤；丙圖線過原點說明平衡了摩擦力，故只有丙較好地完成了平衡摩擦力的操作，選項D正確。 [答案]　(1)物體的質(zhì)量　(2)合外力　(3

11、)　 (4)BD [例2]　在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗中，測得的加速度a和F的相應數(shù)據(jù)記錄如表一，測得的加速度a和的相應數(shù)據(jù)記錄如表二。 表一 a/(m/s2) 1.98 4.06 5.95 8.12 F/N 1.00 2.00 3.00 4.00 表二 a/(m/s2) 2.04 2.66 3.23 3.98 /(kg－1) 0.50 0.67 0.80 1.00 (1)由表一、表二數(shù)據(jù)用描點法在圖6-2-3中作出a-F圖像、a-圖像。 (2)由圖像可得加速度與力是什么關系？加速度與質(zhì)量是什么關系？ (3)表一中物體的質(zhì)

12、量m為多少？表二中產(chǎn)生加速度的力F為多大？ 圖6-2-3 [解析]　(1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)用描點法在坐標紙上作a -F圖像和a - 圖像，連線時應使線過大部分的點，個別偏離較遠的點可舍去。畫出的圖像如圖所示。 (2)畫出的a-F圖像和a-圖像均為過原點的傾斜直線，說明：加速度與力成正比；加速度與質(zhì)量的倒數(shù)成正比，即加速度與質(zhì)量成反比。 (3)由于a＝，在a-F圖像中，斜率k1＝＝2.0，則m＝0.50 kg，在a-圖像中，斜率k2＝F＝4.0 N。 [答案]　(1)圖見解析　(2)加速度與力成正比，與質(zhì)量成反比　(3)m＝0.50 kg　F＝4.0 N [例3]　圖6-2-

13、4為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50 Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學設計了一種方法用來探究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關系”。 圖6-2-4 (1)完成下列實驗步驟中的填空。 ①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________的點。 ②按住小車，在小吊盤中放入適當質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。 ③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙帶，在紙帶上標出小車中砝碼的質(zhì)量m。 ④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復步驟③。

14、⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2……求出與不同m相對應的加速度a。 ⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標，為縱坐標，在坐標紙上作出-m關系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m應成________(選填“線性”或“非線性”)關系。 (2)完成下列填空。 ①本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應滿足的條件是__________________________________________。 ②設紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示為a＝_____

15、___。圖6-2-5為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1＝________mm，s3＝________mm，由此求得加速度的大小a＝________m/s2。 圖6-2-5 ③圖6-2-6為所得實驗圖線的示意圖。設圖中直線的斜率為k，在縱軸上截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為________，小車的質(zhì)量為________。 圖6-2-6 [解析]　(1)小車和吊盤受到的合外力為零，一起做勻速直線運動，所以紙帶點距相等。平衡阻力后，設小車受到的拉力為F，則有F＝(m＋m車)a，即＝m＋，是關于m的一次函數(shù)，它們是線性關系。 (2)①實際上，小車的拉

16、力F會隨m的變化而變化，不是恒定的。因為： 對小車由牛頓第二定律有：F＝(m＋m車)a， 對吊盤和物塊(設其質(zhì)量為m0)有：m0g－F＝m0a， 聯(lián)立以上兩式得：F＝m0g， 因此，當改變小車上的砝碼的質(zhì)量m時，F(xiàn)會相應改變。只有當?shù)醣P和物塊質(zhì)量m0?m＋m車時，拉力F≈m0g才是不變的，在這種情況下，才可驗證“拉力一定時，加速度與物體質(zhì)量的關系”。 ②由逐差法s3－s1＝2a(5Δt)2得加速度a＝，由圖可讀出s1＝36.8 mm－12.5 mm＝24.3 mm，s3＝120.0 mm－72.9 mm＝47.1 mm，一定要估讀到毫米的下一位數(shù)字。代入數(shù)據(jù)，得加速度的大小a＝1.1

17、4 m/s2。注意單位的變換。 ③由＝m＋可知：斜率＝k，截距＝b，解這兩式得F＝，m車＝。 [答案]　(1)①間距相等?、蘧€性　(2)①小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和遠小于小車和砝碼的質(zhì)量　②　24.3　47.1　1.14?、邸? 1．在探究加速度與力、質(zhì)量的關系的實驗中，下列做法或者理由正確的是(　　) A．實驗中為了保證安全，應該選用低壓直流電源 B．可以將裝有砂子的小桶用鉤碼代替，這樣會使實驗更加方便 C．實驗結果不用a-M圖像，而用a-圖像，是為了便于根據(jù)圖像直觀地進行判斷 D．“平衡摩擦力”的本質(zhì)就是讓小車受到的摩擦力為零 解析：選C　打點計時器需要的是低壓交流電源，

18、A錯誤；如果用鉤碼代替裝有砂子的小桶進行實驗，不利于調(diào)節(jié)拉力的大小，B錯誤；實驗中處理圖像，一般都是盡量“化曲為直”，這樣更容易判斷問題，C正確；小車運動過程中受的阻力是永遠存在的，無法使之為零，故D項錯誤。 2．(多選)如圖6-2-7是某些同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖像，下列說法中正確的是(　　) 圖6-2-7 A．形成圖甲的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大 B．形成圖乙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小 C．形成圖丙的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過大 D．形成圖丁的原因是平衡摩擦力時長木板傾角過小 解析：選AD　題中甲圖當F＝0時，小車就有了加速度，可見是長木板傾角過大。乙圖

19、→0時，小車質(zhì)量很大，這時一開始小車的加速度不為零，說明使小車下滑的力已大于最大靜摩擦力，也是長木板傾角過大。同理，丙、丁都是長木板傾角過小。 3．若測得某一物體受力F一定時，加速度a與質(zhì)量m的關系數(shù)據(jù)如表所示： a/m·s－2 2.04 2.66 3.23 3.98 m/kg 2.00 1.50 1.25 1.00 (1)根據(jù)表中所列數(shù)據(jù)，畫出a-圖像。 (2)由a-圖像關系可知，當F一定時，a與m成________關系。 解析：要畫a-圖像，需先求出與a對應的，其數(shù)據(jù)分別為0.50、0.67、0.80和1.00。然后描點、連線，得到圖像如圖所示。 答案：(1)

20、見解析圖　(2)反比 4．某同學用圖6-2-8所示的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗，測得小車的加速度a與拉力F的數(shù)據(jù)如下表： 圖6-2-8 F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 a/(m·s－2) 0.10 0.23 0.27 0.40 0.49 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖6-2-9所示坐標系中作出圖像。 (2)圖線存在截距，其原因是______________________________________________ __________________________________________________

21、______________________。 圖6-2-9 解析：(1)以表中的數(shù)據(jù)為坐標，描點作圖，擬合出直線。 (2)由圖像可知，當細線的拉力增大到一定數(shù)值時才產(chǎn)生加速度，說明有阻力作用。 答案：(1)如圖 (2)水平面與小車之間存在摩擦力作用 5.圖6-2-10為探究加速度與力、質(zhì)量的關系的實驗裝置示意圖。砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M。實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細線對小車拉力的大小。 (1)實驗中，為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行。接下來還需要進行的一項操作是________。 圖6

22、-2-10 A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運動。從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動。 B．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動。 C．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動。 (2)實驗中要進行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是________。 A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g B．M＝200

23、 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g C．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 g D．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g (3)圖6-2-11是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點，相鄰的兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。量出相鄰的計數(shù)點之間的距離分別為：sAB＝4.22 cm、sBC＝4.65 cm、sCD＝5.08 cm、sDE＝5.49 cm、sEF＝5.91 cm、sFG＝6.34 cm。已知打點計時器的工作頻率為50 Hz，則小

24、車的加速度a＝________m/s2(結果保留兩位有效數(shù)字)。 圖6-2-11 解析：(1)小車(含砝碼)在運動過程中受到重力、支持力、紙帶的拉力、木板對小車(含砝碼)的摩擦力和細線拉力的作用。為了使細線對小車的拉力等于小車(含砝碼)所受的合力，應把木板的一端墊起適當?shù)母叨?，以使重力、支持力、紙帶的拉力和摩擦力的合力為零，即小車在沒有受到細線的拉力時做勻速運動。在進行這一操作時，不應掛砂桶，小車應連接紙帶，選項A、C錯誤，B正確。 (2)由于細線的拉力不易測量，本實驗中用砂和砂桶總重力的大小來代替細線拉力的大小，設細線拉力為T，設加速度大小為a，則T＝m(g－a)，T＝Ma，可得a

25、＝g，當砂桶的加速度很小時，T近似等于mg，因此實驗中應控制實驗條件，使砂桶的加速度很小。只有當小車(含砝碼)的質(zhì)量遠大于砂和砂桶的總質(zhì)量時，細線的拉力才近似等于砂和砂桶的總重力。選項C正確。 (3)相鄰兩計數(shù)點的時間間隔T＝0.1 s，由Δs＝aT2可得a＝ 代入數(shù)據(jù)解得a＝0.42 m/s2。 答案：(1)B　(2)C　(3)0.42 6．“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關系”的實驗裝置如圖6-2-12甲所示。 圖6-2-12 (1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示。計時器打點的時間間隔為0.02 s。從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量

26、出相鄰計數(shù)點之間的距離。該小車的加速度a＝________m/s2。(結果保留兩位有效數(shù)字) (2)平衡摩擦力后，將幾個相同的大砝碼都放在小車上，掛上砝碼盤，然后每次另取一個較小質(zhì)量的砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如表： 砝碼盤中砝碼 總重力F/N 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 加速度a/m·s－2 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70 請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖6-2-13所示的坐標系中作出a-F的關系圖像。 圖6-2-13 (3)根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖

27、線不通過原點，請說明主要原因。 解析：根據(jù)Δs＝aT2可計算小車的加速度a＝0.16 m/s2，運用表格中測出的數(shù)據(jù)可繪出圖像，圖像不過原點的主要原因是未計入砝碼盤的重力。 答案：(1)0.16(0.15也可) (2)如圖所示 (3)未計入砝碼盤的重力 7．小李同學為了參加學校組織的科技周活動，改進了“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”的裝置，設計雙車位移比較法來探究加速度與力的關系，實驗裝置如圖6-2-14所示，將軌道分上下雙層排列，兩小車后的剎車線穿過尾端固定板，由安裝在后面的剎車系統(tǒng)同時進行控制(未畫出剎車系統(tǒng))，通過改變砝碼盤中的砝碼來改變拉力大小。 圖6-2-14 (

28、1)通過比較兩小車的位移來比較兩小車的加速度大小，是因為位移與加速度的關系式為________________。 已知兩車質(zhì)量均為200 g，實驗數(shù)據(jù)如表所示： 實驗 次數(shù) 小車 拉力 F/N 位移 s/cm 拉力比 F甲/F乙 位移比 s甲/s乙 1 甲 0.1 22.3 0.50 0.51 乙 0.2 43.5 2 甲 0.2 29.0 0.67 0.67 乙 V 43.0 3 甲 0.3 41.0 0.75 0.74 乙 0.4 55.4 (2)該裝置中的剎車系統(tǒng)的作用是_________________

29、______________________________ ________________________________________________________________________。 (3)分析表中數(shù)據(jù)可得到結論：___________________________________________ ________________________________________________________________________ ___________________________________________________________

30、_____________。 (4)為了減少實驗的系統(tǒng)誤差，你認為還可以進行哪些方面的改進？(只需提出一個建議即可) 解析：(1)位移與加速度的關系式s＝at2。 (2)剎車系統(tǒng)的作用是控制兩車同時運動和同時停止。 (3)由于本實驗的剎車系統(tǒng)保證了兩車運動的時間相同，故加速度a與位移s成正比，由表中數(shù)據(jù)可以看出，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，當小車的質(zhì)量保持不變時，位移s與F成正比，故有a與F成正比。 (4)調(diào)整兩木板的傾角，平衡好摩擦力，滿足盤和盤中砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量。 答案：見解析 8．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關系”實驗中，某同學使用了如圖6-2-15所示的裝置，打點計

31、時器使用的交流電頻率為50 Hz。 圖6-2-15 (1)該同學得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個點，如圖6-2-16所示，自A點起，相鄰兩點的距離分別為10.0 mm、12.0 mm、14.0 mm、16.0 mm、18.0 mm，則打E點時小車的速度為______m/s，小車的加速度為______m/s2； (2)該同學要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關系，應該保持________不變；若該同學要探究加速度a和拉力F的關系，應該保持________不變； (3)該同學通過數(shù)據(jù)的處理作出了a-F圖像，如圖6-2-17所示，則圖中直線不過原點的原因可能是_______________

32、_______________________________________ ________________________________________________________________________。 　　　　　　圖6-2-16　　　　　　圖6-2-17 解析：(1)D、F兩點間的平均速度即為E點的瞬時速度，vE ＝＝ m/s＝0.85 m/s 根據(jù)Δx＝aT2得：a＝＝ m/s2＝5.0 m/s2。 (2)該同學要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關系，應該保持細線對車的拉力F不變即砂桶(含砂)的質(zhì)量不變；若該同學要探究加速度a和拉力F的關系，應該保持小車的質(zhì)量M不變。 (3)①圖中當F＝0時，a≠0。說明當繩子上沒有拉力時，小車的加速度不為0，也就是說小車的摩擦力小于重力的分力，所以原因是實驗前木板右端墊得過高。 答案：(1)0.85　5.0　(2)拉力F(砂和砂桶的總質(zhì)量)　小車質(zhì)量M　(3)平衡摩擦力過度 陳秋平作圖