Question

【題目】在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，采用下圖所示的裝置．

（1）本實驗應用的實驗方法是 _________

A．控制變量法　　　　 　　B．假設法

C．理想實驗法　　　　 　 D．等效替代法

（2）下列說法中正確的是 _________

A．平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上

B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力

C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器電源

D．小車運動的加速度可用天平測出砝碼質量m以及小車質量M，直接用公式a＝mg／M求出

（3）該同學在實驗中保持拉力不變，得到了小車加速度a隨質量M變化的一組數據，為了能直觀反映出加速度與質量關系，最好作a=______ （選填“M”或“”）的圖像。

（4）在“探究加速度與力的關系”時，保持小車的質量不變，改變小桶中砝碼的質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a與合力F圖線如圖所示，該圖線不通過坐標原點的原因：_______________．圖線中斜率的倒數的物理含義是 ____________________。

Answer 1

【答案】（1）A； （2）B； （3）1/M； （4）平衡摩擦力過度； 小車的質量

【解析】

（1）加速度與物體質量、物體受到的合力有關，在探究加速度與物體質量、受力關系的實驗中，應該使用控制變量法。

（2）當盤及盤中砝碼的總質量遠小于小車及砝碼總質量時，可以認為小車受到的拉力等于盤及砝碼的重力。平衡摩擦力時，不能掛盤；實驗過程中，應保證繩和紙帶與木板平行；小車的加速度應由紙帶求出。

（3）根據牛頓第二定律可知，加速度和質量成反比，故應該做a-1/M圖象；

（4）實驗時應平衡摩擦力，沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a-F圖象在F軸上有截距；平衡摩擦力過度，在a-F圖象的a軸上有截距。

（1）該實驗是探究加速度與力、質量的三者關系，研究三者關系必須運用控制變量法，故選A。

（2）平衡摩擦力時，不能將及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上。故A錯誤。改變小車質量時，不需要重新平衡摩擦力。故B正確。實驗時，先接通電源，再釋放小車。故C錯誤。小車運動的加速度通過紙帶求出，不能通過a=mg/M求出。故D錯誤。故選B。
（3）在合外力保持不變時，物體的加速度與物體的質量成反比，故作出加速度與小車質量倒數的關系圖象，即a-1/M圖像；
（4）當F=0時，a≠0．也就是說當繩子上沒有拉力時小車就有加速度，該同學實驗操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大；由a=F/M可知圖線中斜率的倒數的物理含義是小車的質量。