Question

某同學用如圖1所示裝置探究小車的加速度與力、質量的關系．

（1）探究加速度與力、質量這三者之間的關系，我們所采用的實驗方法是

控制變量法

（2）調節滑輪位置，使拉小車的細線與長木板平行，當滿足

m＜＜M

時，我們可把砝碼與盤的重力當作小車受到的細線的拉力．
（3）保持小車質量不變，改變砝碼的質量，多次實驗，通過分析紙帶，我們可得到小車的加速度 a和所受拉力F的關系．如圖2
所示為某同學所畫的加速度與力的關系，請你分析為何直線不通過原點？

沒有（完全）平衡摩擦力

（4）小車從靜止開始運動，利用打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況，如圖3所示，其中O點為紙帶上記錄到的第一點．A、B、C是該同學在紙帶上所取的一些點，圖中所標明的數據為A、B、C各點到O點的距離，已知打點計時器所用交流電源頻率f=50Hz （以下計算結果均保留兩位有效數字），木塊運動的加速度a=

0.39m/s²

m/s²．小車在經歷計數點B點時的速度為v_B=

0.78m/s

m/s．
（5）如果猜想F一定時，加速度a與質量M成反比，對此猜想進行驗證，應畫

a-

1

M

圖象．

Answer 1

分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數據處理以及注意事項．根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上記數點時的瞬時速度大小，根據△x=aT²求加速度．

解答：解：（1）當F=0時，a≠0．也就是說當繩子上沒有拉力時小車就有加速度，該同學實驗操作中平衡摩擦力過大，即傾角過大．故B正確．
故選B
（2）根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度得：
v_B=

xAC

tAC

=

0.8573-0.7018

2×0.02×5

m/s=0.78m/s
設兩個計數點之間的位移分別為：s_BC、s_AB，
根據a=

△x

T2

得：
a=

sBC-sAB

T2

=0.39m/s²
故答案為：
（1）控制變量法；  （2）m＜＜M；  （3）沒有（完全）平衡摩擦力；
（4）0.39m/s²；0.78m/s         （5）a-

1

M

點評：教科書本上的實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚．