Question

【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用下图所示的装置．

（1）本实验应用的实验方法是 _________

A．控制变量法　　　　 　　B．假设法

C．理想实验法　　　　 　 D．等效替代法

（2）下列说法中正确的是 _________

A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳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，再接通打点计时器电源

D．小车运动的加速度可用天平测出砝码质量m以及小车质量M，直接用公式a＝mg／M求出

（3）该同学在实验中保持拉力不变，得到了小车加速度a随质量M变化的一组数据，为了能直观反映出加速度与质量关系，最好作a=______ （选填“M”或“”）的图像。

（4）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图所示，该图线不通过坐标原点的原因：_______________．图线中斜率的倒数的物理含义是 ____________________。

Answer 1

【答案】（1）A； （2）B； （3）1/M； （4）平衡摩擦力过度； 小车的质量

【解析】

（1）加速度与物体质量、物体受到的合力有关，在探究加速度与物体质量、受力关系的实验中，应该使用控制变量法。

（2）当盘及盘中砝码的总质量远小于小车及砝码总质量时，可以认为小车受到的拉力等于盘及砝码的重力。平衡摩擦力时，不能挂盘；实验过程中，应保证绳和纸带与木板平行；小车的加速度应由纸带求出。

（3）根据牛顿第二定律可知，加速度和质量成反比，故应该做a-1/M图象；

（4）实验时应平衡摩擦力，没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a-F图象在F轴上有截距；平衡摩擦力过度，在a-F图象的a轴上有截距。

（1）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，故选A。

（2）平衡摩擦力时，不能将及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上。故A错误。改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力。故B正确。实验时，先接通电源，再释放小车。故C错误。小车运动的加速度通过纸带求出，不能通过a=mg/M求出。故D错误。故选B。
（3）在合外力保持不变时，物体的加速度与物体的质量成反比，故作出加速度与小车质量倒数的关系图象，即a-1/M图像；
（4）当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度，该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大；由a=F/M可知图线中斜率的倒数的物理含义是小车的质量。