Question

【题目】某学习小组利用如图所示装置探究加速度与力、质量的关系：

（1）上图是按正确实验步骤打出的一条纸带，打点计时器的电源频率为50Hz，纸带上的点为连续打出的计时点，根据纸带上的数据可求出小车的加速度大小为_____m/s2．（结果保留两位有效数字）

（2）下列说法正确的有_____（填选项前的字母）

A．实验中用到的物理思想方法主要是理想实验法

B．每次改变砝码及砝码盘总质量之后，应重新平衡摩擦力

C．同时改变小车的质量及受到的拉力就得出加速度、力质量三者间的关系

D．砝码及砝码盘质量远小于小车质量的情况下，可以近似认为小车受到的拉力等于砝码及砝码盘的重力

（3）在某次实验中根据测得的多组数据在坐标纸上画出a﹣F关系的点迹，如上图所示，经过分析，发现这些点迹存在一些问题，产生这些问题的主要原因可能是_____。（填选项前的字母）

A．轨道与水平方向夹角太大

B．轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力

C．造成图线上部点迹有向下弯曲趋势的原因是所挂砝码及砝码盘的总质量没有保持远远小于小车质量

D．造成图线上部点迹有向下弯曲趋势的原因是所用小车的质量太大

Answer 1

【答案】3.2 D BC

【解析】

实验时要平衡摩擦力，否则小车受到的合力不等于钩码的拉力，应用图象法处理实验数据时，图象不过原点，在F轴上有截距；当钩码质量远小于小车质量时，小车受到的拉力近似等于钩码受到的重力；如果钩码质量太大，小车受到的拉力小于钩码重力，图象发生弯曲，如果钩码的总质量不断地增大，BC曲线将不断地延伸，那么加速度趋向为a=g；根据a-F图象的特点结合牛顿第二定律分析求解。理解该实验的实验原理和数据处理以及注意事项，知道实验误差的来源。

（1）由逐差法求解小车的加速度：△x＝aT2，所以加速度。

（2）本实验采用的是控制变量法，实验之前要平衡摩擦力，一旦平衡好了之后就不需另外平衡，控制变量法是把一个变量固定，改变另一变量，从而分别找到加速度与作用力及质量的关系的，不是同时变化，故ABC错误，D正确。

（3）从点迹的走向看出，当有力时，小车的加速度仍为零，说明摩擦力对实验影响较大，另外随着F增大（却砝码质量增大）到一定程度时加速度逐渐减小，由牛顿第二定律有：，显然当m增大时 ，加速度减小明显，故BC正确，AD错误。