Question

19．根據(jù)課本中“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗，回答下列問題．
（1）本實驗應(yīng)用的實驗方法是控制變量法，下列說法中正確的是CD．
A．在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)該改變拉力的大小
B．在探究加速度與外力的關(guān)系時，應(yīng)該改變小車的質(zhì)量
C．在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時，為了直觀判斷二者間的關(guān)系，應(yīng)作出a=$\frac{1}{m}$圖象
D．當(dāng)小車的質(zhì)量遠大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量時，才能近似認為細線對小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小
（2）某同學(xué)測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如表所示：（小車質(zhì)量保持不變）

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/（m•s2）	0.10	0.20	0.28	0.40	0.52

①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在如圖的坐標圖上作出a-F圖象．
②產(chǎn)生實驗誤差的原因可能是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．

Answer 1

分析 1、由于該實驗涉及的物理量較多，因此該實驗采用的是控制變量法研究加速度、質(zhì)量、合力三者之間的關(guān)系；解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
2、應(yīng)用描點法作圖，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標系中描出對應(yīng)的點，然后作出a-F圖象．
實驗時要平衡摩擦力，如果平衡摩擦力不夠，則圖象在F軸上截距不為零，如果過平衡摩擦力，則圖象在a軸上截距不為零．

解答 解：（1）該實驗是探究加速度與力、質(zhì)量的三者關(guān)系，應(yīng)用的實驗方法是控制變量法，
A、該實驗采用的是控制變量法研究，即保持一個量不變，研究其他兩個量之間的關(guān)系，在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)保持拉力的大小不變，故A錯誤；
B、在探究加速度與外力的關(guān)系時，應(yīng)該保持小車的質(zhì)量不變，故B錯誤；
C、要直觀的反映兩個量之間的關(guān)系，可以通過作圖來解決．但是只有作出一條直線，才可以直觀的反映兩個變量之間的關(guān)系．在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時，為了直觀判斷二者間的關(guān)系，應(yīng)作出a-$\frac{1}{m}$圖象，故C正確；
D、設(shè)小車的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的質(zhì)量為m，設(shè)繩子上拉力為F，對小車根據(jù)牛頓第二定律有：
F=Ma    ①
對砂桶和砂有：mg-F=ma   ②
F=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$，由此可知當(dāng)M＞＞時，砂和砂桶的重力等于繩子的拉力，故D正確．
故選：CD．
（2）①應(yīng)用描點法作圖，先根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系內(nèi)描出對應(yīng)點，然后根據(jù)各點作出a-F圖象，
圖象如圖所示．
②由a-F圖象可知，圖線不過原點，在橫軸上有截距；這表明在拉力大到一定程度時，小車才開始運動，
這可能是在實驗前沒有平衡小車受到的摩擦力，或平衡摩擦力時，木板墊起的傾角太小，平衡摩擦力不夠造成的．
故答案為：（1）控制變量；CD
（2）①圖象如圖所示；②未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．

點評 解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗時，要平衡小車受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不夠、或過平衡摩擦力，小車受到的合力不等于鉤碼的重力．