Question

在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，采用圖1所示的裝置．
（1）下列說法中正確的是

 

A．在探究加速度與質量的關系時，應該改變拉力的大小
B．在探究加速度與外力的關系時，應該改變小車的質量
C．在探究加速度a與質量m的關系時，為了直觀判斷二者間的關系，應作出a-1/m圖象
D．選擇器材測質量時，同時有天平和彈簧測力計，應優(yōu)先選擇彈簧測力計
E．當小車的質量遠大于砝碼盤和砝碼的總質量時，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）某同學測得小車的加速度a和拉力F的數據如下表所示：（小車質量保持不變）

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/m?s-2	0.10	0.20	0.28	0.40	0.52

①根據表中的數據在圖2坐標圖上作出a-F圖象；
②圖象不過原點的原因可能是

 

．

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、質量、合力三者之間的關系；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據處理以及注意事項．
（2）①應用描點法作圖，根據實驗數據在坐標系中描出對應的點，然后作出a-F圖象．
②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）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系，在探究加速度與質量的關系時，應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系時，應該保持小車的質量不變，故B錯誤；
C、要直觀的反映兩個量之間的關系，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系．在探究加速度a與質量m的關系時，為了直觀判斷二者間的關系，應作出a-

1

m

圖象，故C正確；
D、天平是直接測量質量的工具，如果用彈簧測力計先測重力，再根據重力算質量，由于重力加速度的誤差，導致的誤差更大，所以優(yōu)先選天平，故D錯誤；
E、設小車的質量為M，砝碼盤和砝碼的質量為m，設繩子上拉力為F，以整體為研究對象有mg=（m+M）a
解得a=

mg

M+m

，則繩子的拉力T=Ma=

M

M+m

?mg，顯然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．故E正確．
故選：CE；
（2）①應用描點法作圖，先根據表中實驗數據在坐標系內描出對應點，然后根據各點作出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）CE；（2）①如圖所示；②未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．

點評：（1）在學習物理過程中掌握各種研究問題的方法是很重要的，要了解各種方法在物理中的應用．
（2）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據處理以及注意事項，然后熟練應用物理規(guī)律來解決實驗問題．
（3）探究加速度與力、質量的關系實驗時，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、或過于平衡摩擦力，小車受到的合力不等于鉤碼的重力．