Question

（11分）研究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體所受力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)的步驟如下：
①  把一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板放在水平桌面上，使定滑輪伸出桌面。
②  把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板沒有定滑輪的一端，并把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連接到電源上。
③  把小車放在長(zhǎng)木板上并靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方，把紙帶的一端固定在小車上且讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
④  細(xì)線的一端固定在小車上并跨過定滑輪，另一端懸掛一砝碼盤，調(diào)整滑輪的高度使滑輪和小車間的細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。
⑤  接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列小點(diǎn)。
⑥  改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，更換紙帶，重復(fù)上面步驟。
⑦  根據(jù)紙帶上打的點(diǎn)算出每次實(shí)驗(yàn)時(shí)小車的加速度，把每次實(shí)驗(yàn)時(shí)砝碼和砝碼盤的重力記錄在相應(yīng)的紙帶上。
⑧  以小車的加速度a為縱坐標(biāo)，細(xì)線的拉力F（砝碼和砝碼盤的總重力）為橫坐標(biāo)，建立坐標(biāo)系，畫出a—F圖象得出加速度與力的關(guān)系。
（1）上述操作步驟中明顯遺漏的步驟是_________________________。
（2）某同學(xué)畫出的a—F圖象如圖乙所示，圖線不是直線的可能原因是__________________。
（3）另一位同學(xué)將本實(shí)驗(yàn)做了改動(dòng)：每次實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車上的砝碼拿下放到砝碼盤上，其他操作都與上面一樣。那么他畫出的a—F圖象________（填“是”或“不是”）一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，原因是_________________________________________________。

Answer 1

（1）平衡摩擦力。（3分）
（2）沒有滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。（3分）
（3）是（2分）， 小車的加速度等于砝碼和砝碼盤的總重力與砝碼、砝碼盤和小車總質(zhì)量的比值，而砝碼、砝碼盤和小車的總質(zhì)量不變。（3分） 

解析試題分析：（1）為了保證繩子的拉力為合外力，需要利用重力沿斜面向下的分力平衡摩擦力（2）只有當(dāng)砝碼的總重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的重力時(shí)，繩子的拉力才約等于砝碼的總重力，因此圖線為曲線的原因是沒有滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（3）每次實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車上的砝碼拿下放到砝碼盤上，保證了系統(tǒng)總的質(zhì)量不變，小車的加速度等于砝碼和砝碼盤的總重力與砝碼、砝碼盤和小車總質(zhì)量的比值，所以圖像為過原點(diǎn)的一條直線
考點(diǎn)：考查驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)
點(diǎn)評(píng)：本題難度中等，注意本實(shí)驗(yàn)要求平衡摩擦力、砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，在理解演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，能夠理解一些創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方法