Question

12．如圖1所示，為探究“加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)完成以下問(wèn)題：

（1）本實(shí)驗(yàn)先保證小車(chē)質(zhì)量不變，探究加速度與合力的關(guān)系；再保證小車(chē)所受合力不變，探究加速度與小車(chē)質(zhì)量的關(guān)系，該實(shí)驗(yàn)采用的研究方法為B
A．等效替代法    B．控制變量法    C．理想模型法
（2）實(shí)驗(yàn)中小車(chē)和木板間存在摩擦，為了設(shè)法排除摩擦的影響，可采用將木板一端墊高的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將圖中木板右側(cè)（填右或左）墊高，從而達(dá)到平衡摩擦力．
（3）平衡摩擦力后，若小車(chē)的總質(zhì)量為M，鉤碼總質(zhì)量為m（m＜＜M），重力加速度為g，可認(rèn)為小車(chē)釋放后受到的合外力大小為mg
（4）該實(shí)驗(yàn)中，保證小車(chē)所受合力不變，探究加速度與小車(chē)質(zhì)量的關(guān)系，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地看出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)作B
A．a(chǎn)-M圖象       B．a(chǎn)-$\frac{1}{M}$圖象        C．a(chǎn)-$\frac{1}{{M}^{2}}$圖象   D．a(chǎn)-M²圖象
（5）保證小車(chē)質(zhì)量不變，探究加速度與所受力的關(guān)系時(shí)，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)，畫(huà)出F-a圖象如圖2所示，那么該同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題最可能的是B
a．平衡摩擦力過(guò)度
b．平衡摩擦力不足．

Answer 1

分析 （1）研究某個(gè)物理量與另外兩個(gè)量的關(guān)系時(shí)，需控制一個(gè)量不變，這種方法叫控制變量法．
（2）平衡摩擦力時(shí)，使得重力沿斜面方向上的分力與摩擦力相等，將長(zhǎng)木板沒(méi)有滑輪的一端墊高
（3）反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系；正比例函數(shù)圖象是過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系．
（4）圖2中圖象與縱軸的截距大于0，說(shuō)明在拉力不等于0時(shí)，仍然沒(méi)有加速度．

解答 解：（1）在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)涉及到3個(gè)物理量，一般的物理實(shí)驗(yàn)研究中只能研究一個(gè)量和另一個(gè)量之間的關(guān)系，因此本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法．
先保持合力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，再保持質(zhì)量不變，研究加速度與合力的關(guān)系．故選B
（2）平衡摩擦力需將木板略微傾斜，使得重力沿斜面向下的分力與摩擦力相等．所以應(yīng)抬高木板的右端．
（3）根據(jù)牛頓第二定律F=Ma，a與M成反比，而反比例函數(shù)圖象是曲線，而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系，故不能作a-M圖象；
但a=$\frac{F}{M}$，故a與$\frac{1}{M}$成正比，而正比例函數(shù)圖象是過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系，故應(yīng)作a-$\frac{1}{M}$圖象．
（4）圖2中圖象與縱軸的截距大于0，說(shuō)明在拉力不等于0時(shí)，沒(méi)有加速度，說(shuō)明平衡摩擦力時(shí)斜面的傾角過(guò)小或平衡摩擦力不足．
故答案為：（1）B；（2）右側(cè)；（3）mg；（4）B；（5）B

點(diǎn)評(píng) 只要真正掌握了實(shí)驗(yàn)原理就能順利解決此類(lèi)實(shí)驗(yàn)題目，而實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān)，故要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)和掌握．