Question

【題目】在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中，某同學使用了如圖所示的裝置，計時器打點頻率為50Hz。

（1）該同學要探究小車的加速度a和質量M的關系，應該保持______ 不變；若該同學要探究加速度a和拉力F的關系，應該保持______不變。

（2）該同學通過數據的處理作出了a-F圖象，如圖所示，則

①圖中的直線不過原點的原因是______________。

②圖中的力F理論上指______，而實驗中卻用______表示。（選填字母符號）

A.砂和砂桶的重力

B.繩對小車的拉力

③此圖中直線發生彎曲的原因是____________________________________。

Answer 1

【答案】拉力F； 小車的質量M； 平衡摩擦力過度； B； A； 砂和砂桶的質量M不是遠小于車的質量M；

【解析】

該實驗是探究加速度與力、質量的三者關系，研究三者關系必須運用控制變量法。根據圖線的形狀結合實驗原理分析圖像不過原點和彎曲的原因。

（1）該同學要探究小車的加速度a和質量M的關系，應該保持細線對車的拉力F不變；若該同學要探究加速度a和拉力F的關系，應該保持小車的質量M不變。
（2）①圖中當F=0時，a≠0．也就是說當繩子上沒有拉力時，小車的加速度不為0，說明小車的摩擦力小于重力的分力，所以原因是實驗前木板右端墊得過高，平衡摩擦力過度。
②圖中的力F理論上指繩對小車的拉力，故選B。而實驗中卻用砂和砂桶的重力表示，故選A。
③從圖象上可以看出：F從0開始增加，砂和砂桶的質量遠小于車的質量，慢慢的砂和砂桶的重力在增加，那么在后面砂和砂桶的質量就沒有遠小于車的質量了，那么繩子的拉力與砂和砂桶的總重力就相差大。所以原因是砂和砂桶的質量沒有遠小于車的質量。