Question

3．某同學(xué)用如甲圖所示的裝置做“探究加速度與力的關(guān)系”實驗，研究對象小車的質(zhì)量M一定，改變懸掛鉤碼的質(zhì)量m實現(xiàn)拉力F的變化，小車的加速度a通過打點計時器打出的紙帶測量計算得到．

（1）在實驗中必須平衡摩擦力，在平衡摩擦力時，下列做法及說法正確的是AC
A．不要掛鉤碼，將長木板的右端墊高至合適位置
B．若小車能從墊斜的木板上從靜止開始下滑，則表明摩擦力與重力沿木板方向的分力平衡
C．先接通打點計時器的電源，讓小車拖著打點的紙帶運動，若打點均勻則表明摩擦力與重力沿木板方向的分力平衡，拉力F即是小車所受的合外力
D．若改變小車的質(zhì)量，則需要重新平衡摩擦力
（2）在滿足m＜＜M的情況下，小車所受的合外力近似為mg；
（3）該同學(xué)測得小車的加速度a與拉力F的數(shù)據(jù)如表：

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/（m•s-2）	0.10	0.23	0.27	0.40	0.49

①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在如乙圖所示坐標系中作出圖象：
②圖線存在截距，其原因是：沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．
③由圖象可得出的結(jié)論是：在物體質(zhì)量一定時，加速度與所受到的合外力成正比．

Answer 1

分析 平衡摩擦力的方法為：把長木板不帶定滑輪的那端適當墊高，使小車重力沿斜面分力和摩擦力抵消，若小車做勻速直線運動，則平衡摩擦力完成；
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）A、平衡摩擦力時，應(yīng)將繩從小車上拿去，不要掛鉤碼，將長木板的右端墊高至合適位置，使小車重力沿斜面分力和摩擦力抵消，若小車做勻速直線運動，則表明摩擦力與重力的分力平衡．故A正確，B錯誤．
C、先接通打點計時器的電源，讓小車拖著打點的紙帶運動，若打點均勻則表明摩擦力與重力沿木板方向的分力平衡，拉力F即是小車所受的合外力，故C正確；
D、每次改變小車的質(zhì)量時，小車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D錯誤．
故選：AC
（2）在滿足m＜＜M的情況下，小車所受的合外力近似為mg；
（3）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摩擦力或平衡摩擦力不夠．
③由圖象可得出的結(jié)論是：在物體質(zhì)量一定時，加速度與所受到的合外力成正比．
故答案為：（1）A C
（2）＜＜； mg
（3）①如右圖
②沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠
③在物體質(zhì)量一定時，加速度與所受到的合外力成正比

點評 明確實驗原理以及具體的操作細節(jié)，加強動手實驗，同時加強基本運動學(xué)規(guī)律在物理實驗中的應(yīng)用．
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．