考點二實驗數(shù)據(jù)處理與誤差分析

考點二實驗數(shù)據(jù)辦理與誤差剖析1．數(shù)據(jù)辦理(1)利用x＝aT2及逐差法求a.(2)以a為縱坐標，F(xiàn)為橫坐標，根據(jù)各組數(shù)據(jù)描點，如果這些點在一條過原點的直線上，說明a與F成正比．1為橫坐標，描點、連線，如果該線為過原點的直線，就能判斷a與(3)以a為縱坐標，mm成反比．2．誤差剖析(1)因?qū)嶒炘聿煌晟迫瞧鸬恼`差：本實驗用小盤和砝碼的總重力m′g代替小車的拉力，而實際上小車所受的拉力要小于小盤和砝碼的總重力．摩擦力平衡不正確、質(zhì)量測量不正確、計數(shù)點間距測量不正確、紙帶和細繩不嚴格與木板平行都會惹起誤差．數(shù)據(jù)辦理與誤差剖析2．(2016·標卷Ⅲ，課23)某物理課外小組利用圖(a)中的裝置探究物體加快度與其所受合外力之間的關(guān)系．圖中，置于實驗臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼．本實驗中可用的鉤碼共有N＝5個，每個質(zhì)量均為0.010kg.實驗步驟如下：(1)將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適合厚度的小物塊，使小車(和鉤碼)能夠在木板上勻速下滑．(2)將n(依次取n＝1,2,3,4,5)個鉤碼掛在輕繩右端，其余N－n個鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按住小車并使輕繩與木板平行．釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相關(guān)于其開端地點的位移s，繪制st圖象，經(jīng)數(shù)據(jù)辦理后可獲得相應的加快度a.(3)對應于不同的n的a值見下表．n＝2時的st圖象如圖(b)所示；由圖(b)求出此時小車的加快度(保存2位有效數(shù)字)，將結(jié)果填入下表.n123452a/(m·s)0.200.580.781.00(4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖(c)中補齊數(shù)據(jù)點，并作出an圖象．從圖象能夠看出：當物體質(zhì)量一準時，物體的加快度與其所受的合外力成正比．(5)利用an圖象求得小車(空載)的質(zhì)量為________kg(保存2位有效數(shù)字，重力加快度－2取g＝9.8m·s)．(6)若以“保持木板水平”來代替步驟(1)，下列說法正確的選項是________(填入正確選項前的標號)A．a(chǎn)n圖線不再是直線B．a(chǎn)n圖線仍是直線，但該直線可是原點C．a(chǎn)n圖線仍是直線，但該直線的斜率變大【解析】(3)因為小車做初速度為零的勻加快直線運動，故將12(2s,0.78m)代入s＝at2可得a＝0.39m/s2.(4)根據(jù)描點法可得如下圖圖線nmg＝(5)根據(jù)牛頓第二定律可得nmg＝[(5－n)m＋M]a，變形可得a＝M＋5－nmnmg，如果繩子的拉力近似等于砝碼的重力，則必須知足M?m，故a＝mgM＋5mn，M＋5m－nm故斜率k＝mg，根據(jù)圖象以及m＝0.010kg，可得M＝0.44kg.M＋5m(6)因為如果不平衡摩擦力，則知足mgf，所以F－f＝ma的形式，即a＝M＋5mn－M＋5m可是原點，但仍是直線，A錯誤、B正確；因為f＝μ(M＋5m－nm)g，代入可得mgf＝mg＋μmgμM＋5mgmg＋μmgM＋5mn－M＋5m＝a＝M＋5mn－M＋5mM＋5mn－μg，故直線的斜率變大，故C正確．【答案】(3)0.39(4)看法析圖(5)0.44(6)BC3．(2018荊·州高三月考)在做“探究加快度和力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，保持小車和砝碼的總質(zhì)量不變，測得小車的加快度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示：F/N0.200.300.400.500.60－20.110.190.290.400.51a/(m·s)(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在下列圖的坐標系上作出a-F圖象；(2)圖象斜率的物理意義是________________________________________________________________________．(3)小車和砝碼的總質(zhì)量為________kg.圖線(或延伸線)與F軸截距的物理意義是________________________________________________________________________．【解析】(1)根據(jù)所給數(shù)據(jù)在所給坐標系中正確描點，作出的a-F圖象如下圖．(2)根據(jù)(1)中圖象可知，保持小車和砝碼的總質(zhì)量不變，小車的加快度a和拉力F成正比；若保持力F不變，改變小車和砝碼的總質(zhì)量，經(jīng)過實驗探究可知小車的加快度a與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比；因此能夠判斷(1)中圖象斜率表示小車和砝碼總質(zhì)量的倒教．1a(3)由(1)中圖象可得：M＝F，解得