Question

【題目】（1）我們已經知道，物體的加速度a同時跟合外力F和質量m兩個因數有關，研究這三個物理量之間定量關系的思想方法是___________。

A.理想模型法 B.等效替代法

C.控制變量法 D.倍分法

（2）某同學在“研究小車的加速度與外力關系"的探究實驗中，使用的裝置如圖所示.他將光電門 固定在長木板上的某點B，用不同重物拉同一質量的小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放.

①為了使重物的重力近似等于小車所受的合外力，下列操作正確的是___________。

A.用水平儀調整木板，使木板水平

B.用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，使小車無拉力作用時做勻速直線運動

C.增加小車的質量，使小車的質量遠大于重物的質量

D.調整定滑輪高度，使細線保持水平

②若遮光板的寬度d，由數字計時器讀出遮光板通過光電門的時間t，用米尺測量出光電門到小車出發點之間的距離為s，則計算小車加速度大小的表達式為a=___________（各量均用字母表示）；

（3）保持小車質量不變，改變重物的質量，進行多次測量.根據實驗數據做出了加速度a隨拉力F的變化圖線，如圖所示.由圖可求得，小車的質量為__________________kg.圖中直線沒有通過原點，其主要原因是___________。

Answer 1

【答案】C BC 0.5 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

【解析】

(1)[1]研究這三個物理量之間的定量關系的思想方法是控制變量法，先保持M不變，研究a與F的關系；再保持F不變，研究a與M的關系,故選C。

(2)[2]第一步為了讓細繩的拉力就是小車的合力，需要先平衡摩擦力，平衡摩擦力的方法為將長木板沒有滑輪的一端墊起適當的高度，撤去重物，輕推小車，讓小車做勻速運動；第二步為了讓拉力能近似等于重物的重力，設重物質量為m，小車質量為M，以整體為對象：

則小車的加速度為：

細繩的拉力為

故只有小車的質量M遠大于重物的質量m，才有，從而有；故選BC。

[3]小車經過光電門的速度為

小車由靜止開始做勻加速直線運動的位移為s，由速度—位移關系有：

聯立可得：

(3)[4]保持小車質量不變，改變重物的質量，得到加速度a隨拉力F的變化圖線，由函數關系式為：

則圖像的斜率

，

解得小車的質量：

[5]開始當小車掛上重物時，加速度卻為零，線性圖象不通過坐標原點，故導致圖象不過原點的原因是木板傾角偏小．即說明操作過程中平衡摩擦力不足．