Question

【题目】如图所示为两位同学探究“物体的加速度与其质量、所受合外力的关系”的实验装置图。

（1）实验中，两位同学安装好实验装置后，首先平衡摩擦力，他们将长木板的一端适当垫高些后，在不挂砝码盘的情况下，使小车靠近打点计时器后，先接通电源，后用手轻拨小车，小车便拖动纸带在木板上自由运动。若打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏（从打出的点的先后顺序看），则第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加________（选填“高”或“低”）些；重复以上操作步骤，直到打点计时器在纸带上打出一系列__________的计时点，便说明平衡摩擦力合适。

（2）平衡摩擦力后，在____________的条件下，两位同学可以认为砝码盘（连同砝码）的总重力近似等于小车所受的合外力。

（3）接下来，两位同学先保持小车的质量不变的条件下，研究小车的加速度a与受到的合外力的关系。如图乙所示是根据实验数据描绘的小车加速度a与盘和砝码的总质量m之间的实验关系图象。设图中直线斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿第二定律成立，则小车的质量M为___________。（重力加速度g不已知）

（4）然后，两位同学在保持小车受到的拉力不变的条件下，探究小车的加速度a与其质量M的关系。他们通过给小车中增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a-1/M图线后，发现：当1/M较大时，图线发生弯曲。于是，两位同学又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象，那么，两位同学的修正方案可能是（_____）

A.改画a与（M+m）的关系图线 B.改画a与m/M

C.改画a与1/（M+m）的关系图线 D.改画a与

Answer 1

【答案】低点间隔均匀在砝码盘（连同砝码）的总质量远小于小车的质量k/bC

【解析】

（1）打点计时器第一次在纸带上打出的计时点越来越稀疏，说明小车做加速运动，平衡摩擦力过度，小木块垫的过高了，则第二次打点前应将长木板底下的小木块垫的比原先更加低些；重复以上操作步骤，直到打点计时器在纸带上打出一系列点迹间隔均匀的计时点，便说明小车做匀速运动了，平衡摩擦力合适。

（2）平衡摩擦力后，在在砝码盘（连同砝码）的总质量远小于小车的质量的条件下，两位同学可以认为砝码盘（连同砝码）的总重力近似等于小车所受的合外力。

（3）根据牛顿第二定律可知： ，变形可得： ，由题可知： , ，解得 ；

（4）两同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，故小车的质量应为M+m，作图时应作出 图象，故选C；