Question

【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中。

(1)在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时，我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下，加速度和作用力的关系”；又研究了“在作用力一定的情况下，加速度和质量之间的关系”。这种研究物理问题的科学方法是（____）

A．建立理想模型的方法

B．控制变量法

C．等效替代法

D．类比法

(2)研究作用力一定时加速度与质量成反比的结论时，下列说法中正确的是（____）

A．平衡摩擦力时，应将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上

B．每次改变小车质量时，要重新平衡摩擦力

C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源

D．在小车中增减砝码，应使小车和砝码的质量远大于砂和小桶的总质量

(3)某次实验中得到一条纸带，如图所示，从比较清晰的点起，每5个计时点取一个计数点，分别标明0、1、2、3、4……，量得0与1两点间距离x1＝30mm,1与2两点间距离x2＝36mm,2与3两点间距离x3＝42mm,3与4两点间的距离x4＝48mm，则小车在打计数点2时的瞬时速度为_________m/s，小车的加速度为_________m/s2。

(4)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示：(小车质量保持不变)

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/m/s－2	0.10	0.20	0.28	0.40	0.52

①根据表中的数据在坐标图上作出a－F图象_________________________________________。

②图线不过原点的原因可能是____________________________________________。

③图中的力F理论上指__________，而实验中却用______表示。(选填字母符号)

A．砂和砂桶的重力　 B．绳对小车的拉力

Answer 1

【答案】 B D 0.39 0.6 如图所示:

没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 B A

【解析】（1）在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时，由于变量较多，因此采用了“控制变量法”进行研究，分别控制一个物理量不变，看另外两个物理量之间的关系，故ACD错误，B正确；
（2）A、平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，而将纸带与小车连接好，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故A错误；
B、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故B错误；
C、实验时，如果先放开小车，再接通打点计时器电源，这样由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故C错误；
D、当时，即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力，故D正确。
（3）小车在打计数点1时的瞬时速度为

由纸带分析可以知道

根据匀变速直线运动的推论得： ；

（4）①根据描点法作出图象，如图所示：

②图象未过原点可能原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，导致有力但合力为零，则加速度为零；
③本实验理论上将F即绳对小车的拉力为合力，实际上是砂和砂桶的重力当合力，所以只有当砂和砂桶的重力远小于小车的质量时，才能使砂和砂桶的重力接近绳子拉小车的力。