Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度與物體所受合外力F及質(zhì)量M的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。下圖為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車(chē)，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有砂的砂桶（總質(zhì)量為m），D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板。

若保持砂和砂桶質(zhì)量m不變，改變小車(chē)質(zhì)量M，分別得到小車(chē)加速度a與質(zhì)量M及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表所示。

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，為直觀(guān)反映F不變時(shí)a與M的關(guān)系，請(qǐng)?jiān)谙聢D所示的方格坐標(biāo)紙中選擇恰當(dāng)?shù)奈锢砹拷�立坐�?biāo)系，并作出圖線(xiàn)。

（2）從圖線(xiàn)中得到F不變時(shí)，小車(chē)加速度a與質(zhì)量M之間存在的關(guān)系是_________。

（3）某同學(xué)在探究a與F的關(guān)系時(shí)，把砂和砂桶的總重力當(dāng)作小車(chē)的合外力F，作出a－F圖線(xiàn)如圖所示，試分析圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)的原因是 _______，圖線(xiàn)上部彎曲的原因是 _____。

（4）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，為了探究?jī)蓚�(gè)物理量之間的關(guān)系，要保持第三個(gè)物理量不變，這種探究方法叫做 __________法。

Answer 1

【答案】如圖：

a與M成反比平衡摩擦力時(shí)木板傾角太大 ；沒(méi)有滿(mǎn)足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量M�？刂谱兞�

【解析】（1）根據(jù)圖表在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，然后用一條直線(xiàn)將這些點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn)連接起來(lái)，圖象如圖所示：

（2）從圖線(xiàn)中得到F不變時(shí)，小車(chē)加速度a與質(zhì)量M之間存在的關(guān)系是成反比，即a∝.

（3）開(kāi)始物體所受拉力為零時(shí)，卻產(chǎn)生了加速度，故操作過(guò)程中平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)大，隨著外力F的增大，砂和砂筒的質(zhì)量越來(lái)越大，最后出現(xiàn)了不滿(mǎn)足遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量的情況，因此圖線(xiàn)出現(xiàn)了偏折現(xiàn)象．
（4）該實(shí)驗(yàn)是探究加速度與力、質(zhì)量的三者關(guān)系，研究三者關(guān)系必須運(yùn)用控制變量法．