Question

【題目】某同學用如圖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_______________________.

（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？____________________________________________________.

（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=____m/s2，小車在經歷計數點B點時的速度為vB=________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______圖象.

Answer 1

【答案】 控制變量法 << 沒有（完全）平衡摩擦力

【解析】試題分析：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，根據求加速度．

（1）在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，當控制質量不變時，研究加速度與力的關系；當合力一定時，研究加速度與質量的關系，所采用的實驗方法是控制變量法，
（2）當小車的質量遠大于砝碼盤和砝碼的總質量時，才能近似認為細線對小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小，即滿足，

（3）當時，a=0．也就是說當繩子上有拉力時小車加速度仍為零，該同學實驗操作沒有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不夠，

（4）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；設兩個計數點之間的位移分別為，根據得，解得；

（5）如果猜想當力一定時，加速度a與質量M成反比，也就是，圖像應為一條直線，應畫圖象，如果圖像為一條直線，則驗證我們的猜想．