Question

在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用圖1所示的裝置．
（1）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法是

A

A．控制變量法          B．假設(shè)法
C．理想實(shí)驗(yàn)法          D．等效替代法
（2）下列說法中正確的是

B

．
A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤及盤中的砝碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開小車，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測出砝碼質(zhì)量m以及小車質(zhì)量M，直接用公式a=mg/M求出
（3）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中保持拉力不變，得到了小車加速度隨質(zhì)量變化
的一組數(shù)據(jù)，如下表所示

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	加速度 a/（m?s-2）	小車與砝碼總質(zhì)量 m/kg	小車與砝碼總質(zhì)量的倒數(shù) m-1/kg-1
1	0.29	0.20	5.0
2	0.25	0.25	4.0
3	0.22	0.30	3.3
4	0.18	0.35	2.9
5	0.16	0.40	2.5

請你在方格紙中建立合適坐標(biāo)并畫出能直觀反映出加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖線．
（4）在“探究加速度與力的關(guān)系”時(shí)，保持小車的質(zhì)量不變，改變小桶中砝碼的質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F圖線如圖3所示，該圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因：

平衡摩擦力過度

．

Answer 1

分析：（1）探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)采用控制變量法．
（2）平衡摩擦力時(shí)，要求小車在無動(dòng)力的情況下平衡摩擦力，不需要掛任何東西．
平衡摩擦力時(shí)，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以約掉m，只需要平衡一次摩擦力．
操作過程是先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開小車．小車的加速度應(yīng)根據(jù)打出的紙帶求出．
（3）根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度和質(zhì)量成反比，故應(yīng)該做a-

1

m

圖象；采用描點(diǎn)法作圖即可．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)平衡摩擦力，沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a-F圖象在F軸上有截距；平衡摩擦力過度，在a-F圖象的a軸上有截距．

解答：解：（1）物體的加速度與力的大小、物體質(zhì)量有關(guān)，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)采用控制變量法，故A正確．
（2）A、在該實(shí)驗(yàn)中，我們認(rèn)為繩子的拉力就等于小車所受的合外力，故在平衡摩擦力時(shí)，
細(xì)繩的另一端不能懸掛裝砂的小桶，故A錯(cuò)誤．
B、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以無論是否改變小車的質(zhì)量，
小車所受的滑動(dòng)摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質(zhì)量時(shí)不需要重新平衡摩擦力，故B正確．
C、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源然后再放開小車，故C錯(cuò)誤．
D、應(yīng)根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)求出小車的加速度，故D錯(cuò)誤；故選B．
（3）在合外力保持不變時(shí)，物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比；故作出加速度與小車質(zhì)量倒數(shù)的關(guān)系圖象，如圖所示；
（4）由圖象可知，a-F圖象在a軸上有截距，這是由于平衡摩擦力過度造成的．
故答案為：（1）A；（2）C；（3）圖象如圖所示；（4）平衡摩擦力過度．

點(diǎn)評：驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用控制變量法，掌握描點(diǎn)法作圖的方法、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)即可正確解題．