Question

某同学在做“探究加速度与力的关系”的实验中，使用了图示的装置，将小车放在轨道上，小车的一端连接一条穿过打点计时器的纸带，另一端用细绳与钩码连接，细绳跨过定滑轮．
（1）关于实验的操作过程，下列说法正确的是

B

．
A．轨道应保持水平
B．先接通电源，后释放小车
C．需要知道小车的质量
D．实验中认为细绳对小车的拉力等于钩码重力，所以钩码的质量越大实验效果越好
该同学实验时打出了5条纸带，并且计算出了小车的加速度，将小车的加速度和受的拉力列在下表中

a/m?s-2	0.41	0.59	0.80	1.02	1.20
F/N	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（2）根据表中数据，在答题卡坐标纸上取适当的刻度，画出a-F图象
（3）由图象可以得到实验的结论是

小车质量一定时，加速度与作用力成正比

．

Answer 1

分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．
通过作图法研究两个变量之间的关系是物理里常用的一种手段，只有直线图形可以清楚地说明两变量之间的关系．

解答：解：（1）A、为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板的右端适当垫高．轨道应保持水平是错误的，故A错误．
B、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，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．故应先接通电源，后释放小车．故B正确．
C、同学在做“探究加速度与力的关系”的实验，即需要保持质量不变就行呢，故C错误．
D、设小车的质量为M，砝码和小桶的质量为m，根据牛顿第二定律得：
对m：mg-F_拉=ma
对M：F_拉=Ma
解得：F_拉=

mMg

m+M

=

mg

1+ m M

当m＜＜M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错误．
故选B
（2）

（3）从图象上看出是一条过原点的倾斜直线，所以可以得出小车质量一定时，加速度与作用力成正比．
故答案为：（1）B
（2）见上图
（3）小车质量一定时，加速度与作用力成正比．

点评：该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法．
对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．
这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决．