Question

某同学用如图（a）所示的装置探究加速度a与力F、质量m的关系。甲、乙两小车放在倾斜轨道上，小车甲上固定一个力传感器，小车乙上固定一个加速度传感器（可以测量乙在任意时刻的加速度大小），力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接，且细线与轨道平行。在弹簧拉力作用下两小车一起开始运动，利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小。

（1）下列关于实验装置和操作的说法中正确的是

A．轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力

B．轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力

C．实验中，在小车乙向下运动的过程中均可采集数据

D．实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据

（2）四个实验小组选用的小车乙（含加速度传感器）的质量分别为m₁=0.5kg、m₂=1.0kg、m₃=1.5kg和m₄=2.0kg，其中有三个小组已经完成了a-F图象，如图（b）所示。最后一组的实验数据如下表所示，请在图（b）中完成该组的a-F图线。

实验次数	1	2	3	4	5	6
拉力F（N）	24.5	20.0	17.5	12.0	8.1	4.8
加速度a（m/s2）	16.3	13.3	11.7	8.0	5.4	3.2

 
（3）在探究了a与F的关系后，为了进一步探究a与m的关系，可直接利用图（b）的四条图线收集数据，然后作图。请写出具体的做法：
①如何收集数据？_________________________________________________________；
②为了更直观地探究a与m的关系，建立的坐标系应以              为纵轴；以___________为横轴。

Answer 1

(1)BD  (全对得3分，漏选得1分，错选不得分) 
(2)如右图   (2分)（图线不过原点不得分）

(3)①在a-F图像上做一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有四个交点，记录下四个交点的纵坐标a，分别与四个图线对应的m组成四组数据 （2分）    
② 加速度a （1分）；质量的倒数 （1分）           

（1）实验中通过小车甲上的力传感器得出小车乙的拉力，通过小车乙上的加速度传感器得出小车乙的加速度，本实验主要研究的是小车乙的受力与小车乙的加速度的关系，所以轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力，因为当弹簧恢复原长后小车还有速度，之后弹簧被压缩，做减速运动，故实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据
（2）如图所示
（3）①在a-F图像上做一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有四个交点，记录下四个交点的纵坐标a，分别与四个图线对应的m组成四组数据，以加速度a为纵轴,以质量的倒数 横轴。建立直角坐标系。