Question

在驗證牛頓第二定律的實驗中，一個同學打出了5條紙帶后，測出了紙帶中相鄰的每五點間的距離和每條紙帶對應的小車的受力情況（見表）．
（1）處理數據后在圖所示的坐標中畫出a-F圖線．（已知打點計時器的工作頻率為50H_Z）

小車受到的力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）由圖可以判斷小車的質量為

約0.2kg

．

Answer 1

分析：根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，根據描點法作出a-F圖線，根據圖形得斜率的物理意義求解小車的質量．

解答：解：（1）由于測量相鄰的每五點間的距離，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，
根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
得：S₃-S₁=2a₁T² 
S₄-S₂=2a₂T² 
為了更加準確的求解加速度，我們對2個加速度取平均值
得：a=

1

2

（a₁+a₂）
即小車運動的加速度計算表達式為：a=

(s3+s4)-(s1+s2)

4T2

解得小車受到的力F是0.05N時a=0.248m/s²
小車受到的力F是0.10N時a=0.490m/s²
小車受到的力F是0.15N時a=0.753m/s²
小車受到的力F是0.20N時a=0.99m/s²
小車受到的力F是0.25N時a=0.76m/s² ，
根據描點法作出a-F圖線：

（2）根據F=ma得：
a=

F

m

所以a-F圖線的斜率是

1

m

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

點評：要提高應用勻變速直線的規律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．