Question

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如圖所示的裝置．
（1）該同學(xué)要探究小車(chē)的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該保持

繩對(duì)車(chē)的拉力F

 不變；為了直觀地判斷小車(chē)的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)量關(guān)系，應(yīng)作

a 1/M

 （選填“a?M”或“a??1/M”）圖象．
（2）在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的是

B

A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將裝沙的小桶用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上
B．每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
D．小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度可從天平測(cè)出裝沙小桶和沙的質(zhì)量m以及小車(chē)質(zhì)量M，直接用公式a=

m

M

g求出．
（3）該同學(xué)通過(guò)數(shù)據(jù)的處理作出了a-F圖象，如圖所示，則
①圖中的力F理論上指

B

，而實(shí)驗(yàn)中卻用

A

表示．（選填字母符號(hào)）
A．砂和砂桶的重力          B．繩對(duì)小車(chē)的拉力
②圖中的直線不過(guò)原點(diǎn)的原因是

平衡摩擦力時(shí)木板的右端墊得過(guò)高

．
③此圖中直線發(fā)生彎曲的原因是

隨著F的增大不再滿足沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量，即不再滿足m＜＜M

．

Answer 1

分析：（1）“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，研究三者關(guān)系必須運(yùn)用控制變量法，正確理解控制變量法的應(yīng)用即可解答；
（2）解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和操作細(xì)節(jié)；
（3）理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，知道實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源．

解答：解：（1）該同學(xué)要探究小車(chē)的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該保持細(xì)線對(duì)車(chē)的拉力F不變；根據(jù)牛頓第二定律可知F=ma，因此若F不變，做出a-

1

M

圖象可以直觀的判斷小車(chē)的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)量關(guān)系．
故答案為：繩對(duì)車(chē)的拉力F；a??1/M．       
（2）A、平衡摩擦力時(shí)，平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將繩從小車(chē)上拿去，輕輕推動(dòng)小車(chē)，是小車(chē)沿木板運(yùn)動(dòng)，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶判斷小車(chē)是否勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，小車(chē)的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故B正確；
C、實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先放開(kāi)小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，由于小車(chē)運(yùn)動(dòng)較快，可能會(huì)使打出來(lái)的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，故C錯(cuò)誤；
D、小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度是利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量，如果用天平測(cè)出m以及小車(chē)質(zhì)量M，直接用公式a=

mg

M

求出，這是在直接運(yùn)用牛頓第二定律計(jì)算的，而我們實(shí)驗(yàn)是在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關(guān)系，故D錯(cuò)誤．
故選B．
（3）①根據(jù)牛頓第二定律以及該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理可知，圖中的力F理論上指繩子對(duì)小車(chē)的拉力，當(dāng)砂和砂桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量時(shí)可以用砂和砂桶的重力來(lái)表示小車(chē)的拉力，故實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶的重力表示小車(chē)的拉力．
故答案為：B，A． 
②由圖象可知，當(dāng)F=0時(shí)，a≠0．也就是說(shuō)當(dāng)繩子上沒(méi)有拉力時(shí)小車(chē)就有加速度，該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中平衡摩擦力過(guò)大，即傾角過(guò)大，平衡摩擦力時(shí)木板的右端墊得過(guò)高．
故答案為：平衡摩擦力時(shí)木板的右端墊得過(guò)高．
③隨著F的增大不再滿足沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量，即不再滿足m＜＜M，故發(fā)現(xiàn)圖中直線發(fā)生彎曲．
故答案為：隨著F的增大不再滿足沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)質(zhì)量，即不再滿足m＜＜M．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要明確實(shí)驗(yàn)原理、具體實(shí)驗(yàn)操作以及數(shù)據(jù)處理等，同時(shí)要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由，比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．