江蘇專用2025版高考物理新增分大一輪復(fù)習(xí)第三章牛頓運(yùn)動定律實(shí)驗(yàn)三加速度與物體質(zhì)量物體受力的關(guān)系講義含解析

PAGEPAGE16試驗(yàn)三加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系1．試驗(yàn)?zāi)康?1)學(xué)會用限制變量法探討物理規(guī)律．(2)驗(yàn)證牛頓其次定律．(3)駕馭利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法．2．試驗(yàn)原理采納限制變量法：(1)保持質(zhì)量不變，探究加速度跟合外力的關(guān)系．(2)保持合外力不變，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系．(3)作出a－F圖象和a－eq\f(1,m)圖象，確定其關(guān)系．3．試驗(yàn)器材小車、砝碼、小盤、細(xì)繩、一端附有定滑輪的長木板、薄木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓溝通電源、導(dǎo)線兩根、紙帶、天平、米尺．4．試驗(yàn)步驟(1)測量：用天平測量小盤和砝碼的質(zhì)量m′和小車的質(zhì)量m.(2)安裝：依據(jù)如圖1所示裝置把試驗(yàn)器材安裝好，只是不把懸掛小盤的細(xì)繩系在小車上(即不給小車牽引力)．圖1(3)平衡摩擦力：在長木板的不帶定滑輪的一端下面墊上一塊薄木板，使小車能勻速下滑．(4)操作步驟：①小盤通過細(xì)繩繞過定滑輪系于小車上，先接通電源后放開小車，斷開電源，取下紙帶編號碼．②保持小車的質(zhì)量m不變，變更小盤和砝碼的質(zhì)量m′，重復(fù)步驟①.③在每條紙帶上選取一段比較志向的部分，測加速度a.④描點(diǎn)作圖，作a－F圖象．⑤保持小盤和砝碼的質(zhì)量m′不變，變更小車質(zhì)量m，重復(fù)步驟①和③，作a－eq\f(1,m)圖象．5．留意事項(xiàng)(1)平衡摩擦力：適當(dāng)墊高木板的右端，使小車的重力沿斜面方向的分力正好平衡小車和紙帶受到的阻力．在平衡摩擦力時(shí)，不要把懸掛小盤的細(xì)繩系在小車上，讓小車?yán)┻^打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶勻速運(yùn)動．(2)不重復(fù)平衡摩擦力．(3)試驗(yàn)條件：m?m′.(4)一先一后一按：變更拉力和小車質(zhì)量后，每次起先時(shí)小車應(yīng)盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并應(yīng)先接通電源，后釋放小車，且應(yīng)在小車到達(dá)滑輪前按住小車．6．誤差分析(1)試驗(yàn)原理不完善：本試驗(yàn)用小盤和砝碼的總重力m′g代替小車所受的拉力，而事實(shí)上小車所受的拉力要小于小盤和砝碼的總重力．(2)摩擦力平衡不精確、質(zhì)量測量不精確、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距測量不精確、紙帶和細(xì)繩不嚴(yán)格與木板平行都會引起誤差．7．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)利用Δx＝aT2及逐差法求a.(2)以a為縱坐標(biāo)、F為橫坐標(biāo)，依據(jù)各組數(shù)據(jù)描點(diǎn)，假如這些點(diǎn)在一條過原點(diǎn)的直線上，說明a與F成正比．(3)以a為縱坐標(biāo)、eq\f(1,m)為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)、連線，假如該線為過原點(diǎn)的直線，就能判定a與m成反比．命題點(diǎn)一教材原型試驗(yàn)例1(2024·無錫市期中)在探究物體質(zhì)量肯定，加速度與所受合外力的關(guān)系時(shí)，采納如圖2所示的試驗(yàn)裝置，小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后面拖動的紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算出：圖2(1)試驗(yàn)中以下做法正確的是________．A．平衡摩擦力時(shí)，小車應(yīng)連上紙帶，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源B．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上C．試驗(yàn)時(shí)，小車應(yīng)在靠近滑輪處釋放D．調(diào)整滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長木板平行(2)M與m的關(guān)系應(yīng)滿意m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M，這樣做的目的是__________________．(3)如圖3所示為某次試驗(yàn)得到的紙帶，試驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接50Hz溝通電源．紙帶中計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，由此可以得小車的加速度大小約為________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖3圖4(4)某試驗(yàn)小組得到的aF圖線如圖4所示，圖線未過坐標(biāo)原點(diǎn)的緣由可能是______________；圖線末端彎曲的緣由是______________________________．答案(1)AD(2)使繩中的張力近似等于盤和盤中砝碼的總重力(3)3.2(4)未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足沒有滿意m遠(yuǎn)小于M解析(1)平衡摩擦力時(shí)，小車應(yīng)連上紙帶，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，故A正確；平衡摩擦力的方法就是將木板一端墊高，撤去盤及盤中的砝碼，使小車在木板上做勻速直線運(yùn)動，故B錯(cuò)誤；試驗(yàn)時(shí)，小車應(yīng)在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放，故C錯(cuò)誤；調(diào)整滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長木板保持平行，否則拉力不會等于小車所受合力，故D正確.(2)依據(jù)牛頓其次定律可知：mg＝(M＋m)a，解得：a＝eq\f(mg,M＋m)，F(xiàn)＝Ma＝eq\f(Mmg,M＋m)＝eq\f(mg,1＋\f(m,M))，當(dāng)m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于M時(shí)，F(xiàn)近似等于mg，故目的是使繩中的張力近似等于盤和盤中砝碼的總重力．(3)依據(jù)Δx＝aT2得：a＝eq\f(0.0772＋0.0721－0.0670－0.0619,4×0.042)m/s2≈3.2m/s2(4)圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，即起先施加拉力時(shí)，加速度為零，則知未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足．a(chǎn)F圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，起先mg比較小，近似等于細(xì)繩的拉力，斜率為M的倒數(shù)，斜率不變．當(dāng)m比較大，不再滿意M遠(yuǎn)大于m，所以圖線末端彎曲．變式1(2024·蘇州市期初調(diào)研)在“探究加速度與小車質(zhì)量關(guān)系”試驗(yàn)中，試驗(yàn)小組采納如圖5所示的裝置．M表示小車及砝碼的總質(zhì)量，m表示沙桶及沙的總質(zhì)量．圖5(1)為使試驗(yàn)中小車所受合外力等于細(xì)線的拉力，應(yīng)實(shí)行的措施是________；為使細(xì)線對小車?yán)Υ笮〗频扔谏惩昂蜕车闹亓g，應(yīng)限制的試驗(yàn)條件是________．(2)在限制沙桶和沙的質(zhì)量肯定的狀況下，該試驗(yàn)小組測得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，為了直觀反映加速度與小車及砝碼總質(zhì)量的關(guān)系，請?jiān)趫D6方格坐標(biāo)紙中選取恰當(dāng)?shù)奈锢砹拷⒆鴺?biāo)系，并作出相應(yīng)的圖，依據(jù)圖象推斷，試驗(yàn)產(chǎn)生誤差的最主要緣由是：________________________________________________________________________.次數(shù)小車及砝碼的總質(zhì)量M/g加速度a/m·s－2eq\f(1,M)/kg－112001.915.0022501.714.0033001.503.3343501.362.8654001.122.5064501.002.2275000.902.00圖6答案(1)平衡摩擦力M?m(2)如圖所示小車及砝碼的總質(zhì)量變小時(shí)，不能滿意小車及砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于沙和沙桶的總質(zhì)量解析(1)小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)當(dāng)用重力沿木板向下的重量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一端墊高，所以應(yīng)實(shí)行的措施是平衡摩擦力；沙桶及沙加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對細(xì)線的拉力小于重力，要使其對細(xì)線的拉力近似等于重力，應(yīng)當(dāng)使沙桶及沙的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及砝碼的總質(zhì)量，即m?M.(2)所作圖象如圖所示．依據(jù)描點(diǎn)作圖法可得：沙和沙桶的總質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車及砝碼的總質(zhì)量，小車受到的拉力明顯小于沙和沙桶重力，加速度與沙和沙桶重力(小車受到的合力)不成正比，a－F圖象發(fā)生彎曲，不再是直線．命題點(diǎn)二試驗(yàn)拓展與創(chuàng)新1．試驗(yàn)器材的改進(jìn)(1)氣墊導(dǎo)軌(不用平衡摩擦力)eq\o(→,\s\up7(替代))長木板(如圖7)圖7(2)利用光電門測速度(如圖8)圖8(3)利用位移傳感器測位移(如圖9)圖9(4)利用力傳感器測拉力(不用滿意m?M，如圖10甲、乙)圖102．?dāng)?shù)據(jù)測量的改進(jìn)eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(測定通過的時(shí)間：由a＝\f(1,2x)[\f(d,t2)2－\f(d,t1)2],求出加速度,小車的加速度由位移傳感器及與之相連的,計(jì)算機(jī)得到))eq\o(→,\s\up7(替代))eq\x(通過打點(diǎn)紙帶求加速度)3．試驗(yàn)的拓展延長以“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”為背景測量物塊與木板間的動摩擦因數(shù)．例2(2024·南京市、鹽城市二模)在“探究物體質(zhì)量肯定時(shí)加速度與力的關(guān)系”試驗(yàn)中，小明同學(xué)做了如圖11甲所示的試驗(yàn)改進(jìn)，在調(diào)整桌面水平后，添加了用力傳感器來測細(xì)線中的拉力．圖11(1)關(guān)于該試驗(yàn)的操作，下列說法正確的是________．A．必需用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量B．肯定要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C．應(yīng)當(dāng)先釋放小車，再接通電源D．須要變更砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶(2)試驗(yàn)得到如圖乙所示的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用的溝通電源的頻率為50Hz，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，由圖中的數(shù)據(jù)可知，小車運(yùn)動的加速度大小是______m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)由試驗(yàn)得到小車的加速度a與力傳感器示數(shù)F的關(guān)系如圖丙所示．則小車與軌道的滑動摩擦力Ff＝______N.(4)小明同學(xué)不斷增加砂子質(zhì)量重復(fù)試驗(yàn)，發(fā)覺小車的加速度最終會趨近于某一數(shù)值，從理論上分析可知，該數(shù)值應(yīng)為________m/s2(g取10m/s2)．答案(1)D(2)2.40(3)1.0(4)5解析(1)力傳感器測量細(xì)線中的拉力F，則小車受到拉力為2F，即力是干脆測量得到的，不用測出砂桶和砂的總質(zhì)量，A、B錯(cuò)誤；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的運(yùn)用，應(yīng)先接通電源，后釋放小車，C錯(cuò)誤；試驗(yàn)須要得到多組數(shù)據(jù)，故須要變更砂和砂桶的總質(zhì)量，打出多條紙帶，D正確．(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為eq\f(1,50)s＝0.02s，由題可知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為T＝0.1s，小車的加速度為a＝eq\f(xBD－xOB,4T2)≈2.40m/s2；(3)由題圖丙可知，產(chǎn)生加速度的拉力最小值為0.5N，所以滑動摩擦力Ff＝2F＝1.0N；(4)對砂和砂桶依據(jù)牛頓其次定律有mg－F＝ma′，即a′＝g－eq\f(F,m)，小于重力加速度g，由試驗(yàn)裝置原理可知，小車的加速度為砂和砂桶的加速度的一半，a＝eq\f(1,2)a′＜eq\f(1,2)g，即小車的加速度最終會趨近于5m/s2.變式2(2024·蘇錫常鎮(zhèn)一調(diào))如圖12甲所示是小明同學(xué)“探究加速度與力的關(guān)系”的試驗(yàn)裝置．他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電門B，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊及遮光條都從位置A處由靜止釋放．圖12(1)小明用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，示數(shù)如圖乙所示，則d＝________mm.(2)試驗(yàn)時(shí)，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門B的時(shí)間t，若要得到滑塊的加速度，還須要測量的物理量c是________________(用文字表述)．(3)小亮同學(xué)認(rèn)為：無需測出上述c和d，只要畫出以F(力傳感器示數(shù))為橫坐標(biāo)、以________為縱坐標(biāo)的圖象就能干脆反映加速度與力的關(guān)系．(4)下列試驗(yàn)操作和要求必要的是__________(請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母)．A．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)整水平B．應(yīng)測出鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量C．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些D．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量答案(1)2.30(2)釋放前遮光條到光電門的距離(3)eq\f(1,t2)(4)AC解析(1)由題圖知游標(biāo)尺上第6條刻度線與主尺對齊，d＝2mm＋6×0.05mm＝2.30mm；(2)試驗(yàn)時(shí)，將滑塊從A位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門B的時(shí)間t，滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度．依據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可知，若要得到滑塊的加速度，還須要測量的物理量c是釋放前遮光條到光電門的距離；(3)依據(jù)F＝ma，而veq\o\al(2,B)＝2ac，vB＝eq\f(d,t)，聯(lián)立解得F＝eq\f(md2,2c)·eq\f(1,t2)，則無需測出c和d，只要畫出以F(力傳感器示數(shù))為橫坐標(biāo)、以eq\f(1,t2)為縱坐標(biāo)的圖象就能干脆反映加速度與力的關(guān)系．(4)應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)整水平，這時(shí)拉力才等于合力，故A正確；拉力的大小可從力傳感器中讀出，則沒必要測出鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些，可以增大測量長度，從而有利于減小誤差，故C正確；拉力是干脆通過力傳感器測量的，故與滑塊質(zhì)量與鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量大小關(guān)系無關(guān)，故D錯(cuò)誤．

拓展點(diǎn)以“加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”為背景，測量動摩擦因數(shù)例3(2024·南通市等六市一調(diào))試驗(yàn)小組采納如圖13甲所示試驗(yàn)裝置測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ，供應(yīng)的器材有：帶定滑輪的長木板，有凹槽的木塊，質(zhì)量為20g的鉤碼10個(gè)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電源，紙帶，細(xì)線等．試驗(yàn)中將部分鉤碼懸掛在細(xì)線下，剩余的鉤碼放在木塊的凹槽中，保持長木板水平，利用打出的紙帶測量木塊的加速度．圖13(1)正確進(jìn)行試驗(yàn)操作，得到一條紙帶，從某個(gè)清楚的打點(diǎn)起先，依次標(biāo)注0、1、2、3、4、5、6，分別測出位置0到位置3、位置6間的距離，如圖乙所示．已知打點(diǎn)周期T＝0.02s，則木塊的加速度a＝________m/s2.(2)將木塊凹槽中的鉤碼逐個(gè)添加到細(xì)線下端，變更懸掛鉤碼的總質(zhì)量m，測得相應(yīng)的加速度a，作出a－m圖象如圖丙所示．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.8m/s2，則木塊與木板間動摩擦因數(shù)μ＝________(保留兩位有效數(shù)字)；μ的測量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值，緣由是______________________________(寫出一個(gè)即可)．(3)試驗(yàn)中________(選填“須要”或“不須要”)滿意懸掛鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和槽中鉤碼總質(zhì)量．答案(1)3.33(2)0.34(0.32～0.36)大于滑輪與軸承、細(xì)線間有摩擦，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦等(3)不須要解析(1)已知打點(diǎn)周期T＝0.02s，依據(jù)逐差法可得木塊的加速度為：a＝eq\f(x36－x03,9T2)＝eq\f(8.20－3.50－3.50,9×0.022)×10－2m/s2≈3.33m/s2.(2)設(shè)木塊質(zhì)量為M，以M、m組成的系統(tǒng)為探討對象，依據(jù)牛頓其次定律有，mg－Ff＝(M＋0.2)a，F(xiàn)f＝μ(M＋0.2－m)g，聯(lián)立可得加速度為：a＝eq\f(1＋μg,M＋0.2)m－μg，由題圖丙可知，當(dāng)m＝0時(shí)，|a|＝μg＝3.3m/s2，則木塊與木板間動摩擦因數(shù)μ≈0.34，因滑輪與軸承、細(xì)線間有摩擦，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦，所以測量值大于真實(shí)值．(3)試驗(yàn)中沒有采納細(xì)線拉力等于重力，所以不須要滿意懸掛鉤碼總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和槽中鉤碼總質(zhì)量．變式3(2024·常熟市期中)圖14(a)為測量物塊與水平桌面之間動摩擦因數(shù)的試驗(yàn)裝置示意圖．試驗(yàn)步驟如下：圖14①用天平測量物塊和遮光片的總質(zhì)量M、重物的質(zhì)量m;用游標(biāo)卡尺測量遮光片的寬度d;用米尺測量兩光電門之間的距離s；②調(diào)整輕滑輪，使細(xì)線水平；③讓物塊從光電門A的左側(cè)由靜止釋放，用數(shù)字毫秒計(jì)分別測出遮光片經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時(shí)間ΔtA和ΔtB，求出加速度a；④多次重復(fù)步驟③，求a的平均值eq\x\to(a)；⑤依據(jù)上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)求出動摩擦因數(shù)μ.回答下列問題：(1)測量d時(shí)，某次游標(biāo)卡尺(主尺的最小分度為1mm)的示數(shù)如圖(b)所示，其讀數(shù)為____cm.(2)物塊的加速度a可用d、s、ΔtA和ΔtB表示為a＝________________.(3)動摩擦因數(shù)μ可用M、m、eq\x\to(a)和重力加速度g表示為μ＝________________.(4)假如細(xì)線沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于______(填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”)．答案(1)0.960(2)eq\f(\f(d,ΔtB)2－\f(d,ΔtA)2,2s)(3)eq\f(mg－M＋m\x\to(a),Mg)(4)系統(tǒng)誤差解析(1)由題圖(b)所示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)為0.9cm，游標(biāo)尺示數(shù)為12×0.05mm＝0.60mm＝0.060cm，則游標(biāo)卡尺示數(shù)為0.9cm＋0.060cm＝0.960cm.(2)物塊經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度為：vA＝eq\f(d,ΔtA)，物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度為：vB＝eq\f(d,ΔtB)，物塊做勻變速直線運(yùn)動，由速度位移公式得：vB2－vA2＝2as，加速度為：a＝eq\f(\f(d,ΔtB)2－\f(d,ΔtA)2,2s)；(3)以M、m組成的系統(tǒng)為探討對象，由牛頓其次定律得：mg－μMg＝(M＋m)eq\x\to(a)，解得：μ＝eq\f(mg－M＋m\x\to(a),Mg)；(4)假如細(xì)線沒有調(diào)整到水平，由此引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差.1．(2024·徐州三中模擬)如圖15所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測量滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)的試驗(yàn)裝置，裝有定滑輪的長木板固定在水平試驗(yàn)臺上，木板上有一滑塊，滑塊右端固定一個(gè)動滑輪，鉤碼和彈簧測力計(jì)通過繞在滑輪上的輕繩相連，放開鉤碼，滑塊在長木板上做勻加速直線運(yùn)動．圖15(1)試驗(yàn)得到一條如圖16所示的紙帶，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，由圖中的數(shù)據(jù)可知，滑塊運(yùn)動的加速度大小是________m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖16(2)讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)F，處理紙帶，得到滑塊運(yùn)動的加速度a；變更鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)試驗(yàn)．以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為縱坐標(biāo)，以加速度a為橫坐標(biāo)，得到的圖象是縱軸截距為b的一條傾斜直線，如圖17所示．已知滑塊和動滑輪的總質(zhì)量為m，重力加速度為g，忽視滑輪與輕繩之間的摩擦，則滑塊和木板之間的動摩擦因數(shù)μ＝________.圖17答案(1)2.4(2)eq\f(2b,mg)解析(1)加速度為a＝eq\f(xBD－xOB,4T2)＝eq\f(0.2881－0.0961－0.0961,4×0.01)m/s2≈2.4m/s2；(2)滑塊受到的拉力FT為彈簧測力計(jì)示數(shù)的兩倍，即：FT＝2F滑塊受到的摩擦力為：Ff＝μmg由牛頓其次定律可得：FT－Ff＝ma解得力F與加速度a的函數(shù)關(guān)系式為：F＝eq\f(m,2)a＋eq\f(μmg,2)由題圖圖象所給信息可得圖象縱截距為：b＝eq\f(μmg,2)解得：μ＝eq\f(2b,mg).2．(2024·南京市期中)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)“探究加速度與物體所受合力及質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)，圖18甲為試驗(yàn)裝置圖，A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有沙的沙桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板．試驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對小車的拉力F等于沙和沙桶的總重力，小車運(yùn)動的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)求得．(1)圖乙為某次試驗(yàn)得到的紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.10s，由圖中數(shù)據(jù)求出小車加速度值為________m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)圖18(2)保持沙和沙桶的質(zhì)量不變，變更小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的eq\f(1,m)數(shù)據(jù)如表中所示，依據(jù)表中數(shù)據(jù)，為直觀反映F不變時(shí)，a與m的關(guān)系，請?jiān)趫D19中選擇恰當(dāng)?shù)奈锢砹亢蜆?biāo)度建立坐標(biāo)系，并作出圖線.次數(shù)12345678小車加速度a/(m·s－2)1.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67eq\f(1,m)/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60圖19(3)從圖線中得到F不變時(shí)小車加速度a與質(zhì)量m間的定量關(guān)系是________．(4)保持小車質(zhì)量不變，變更沙和沙桶質(zhì)量，該同學(xué)依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度與合力F圖線如圖20所示，該圖線不通過原點(diǎn)，其可能的緣由是________________________________．圖20答案(1)0.64(2)如圖所示(3)a＝eq\f(1,2m)(4)沒有平衡摩擦力