Question

20．在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时：

（1）当作用力一定时，探究加速度与质量关系时，以下做法正确的是B
A．平衡摩擦力时，应将装砝码的托盘用细线通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．实验数据处理时应作a-m图象寻找加速度与质量的关系
（2）甲、乙两同学用同一装置做探究实验，画出了各自如图1所示的a-F的图象，从图象可知两个同学做实验时的质量取值不同，其中乙同学的取值较大．
（3）在探究a与m的关系时，当增加小车的质量时，为了使小车所受外力F一定，必须增大斜面的倾角θ．
（4）在m一定时，测得a与F的有关数据如下表：

a/m/s2	1.98	4.06		8.12
F/N	1.00	2.00	3.00	4.00

请你根据图2纸带以及提供的数据补充上表中的空格，该数值应为6.03m/s²，其中s₁=3.67cm，s₂=9.61cm，s₃=15.69cm，s₄=21.75cm，s₅=27.78cm，s₆=33.74cm．图2中从A点开始每打五个点取一个计数点．从表中数据可知，实验的结论是：m一定时，a与F成正比．

Answer 1

分析 探究加速度与拉力的关系实验时，要平衡摩擦力，平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．小车的加速度应根据打点计时器打出的纸带求出；平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力．操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小车，a-F图象的斜率等于物体的质量，故斜率不同则物体的质量不同．根据逐差法可以得出加速度．

解答 解：（1）A、平衡摩擦力时，不能将装砝码的托盘用细线通过定滑轮系在小车上．故A错误．
B、每次改变小车的质量，不需要重新平衡摩擦力．故B正确．
C、实验时先接通电源，再放开小车．故C错误．
D、探究a与m的关系时，应作a-$\frac{1}{m}$图线．故D错误．
故选：B
（2）据图象可知，在质量一定的情况下，加速度与力成正比，图象的斜率就表示物体质量的倒数，因此两位同学做实验时，所取物体的质量不同．乙斜率小，表示物体的质量大．
（3）在摩擦力已平衡的情况下，斜面的倾角须保持不变；但若未平衡摩擦力，增大了小车的质量，就增加了摩擦力，此时应增大斜面的倾角θ．
（3）由于相邻的计数点间的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度．
小车运动的加速度计算表达式为a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{3}-{s}_{2}-{s}_{1}}{9{T}^{2}}$
带入数据得a=6.03m/s²，
从表中数据可知，实验的结论是 m一定时，a与F成正比．
故答案为：（1）B；（2）质量，乙；（3）增大斜面的倾角θ；（4）6.03； m一定时，a与F成正比

点评 解决本题的关键知道实验的原理以及实验需注意的事项，掌握平衡摩擦力的方法，注意不能将装砂的小桶用细绳通过定滑轮系在小车上，能根据作差法求出加速度．