Question

【題目】在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中。

(1)在研究物體的“加速度、作用力和質量”三個物理量的關系時，我們用實驗研究了小車“在質量一定的情況下，加速度和作用力的關系”；又研究了“在作用力一定的情況下，加速度和質量之間的關系”。這種研究物理問題的科學方法是（____）

A．建立理想模型的方法

B．控制變量法

C．等效替代法

D．類比法

(2)研究作用力一定時加速度與質量成反比的結論時，下列說法中正確的是（____）

A．平衡摩擦力時，應將裝砂的小桶用細繩通過定滑輪系在小車上

B．每次改變小車質量時，要重新平衡摩擦力

C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源

D．在小車中增減砝碼，應使小車和砝碼的質量遠大于砂和小桶的總質量

(3)某次實驗中得到一條紙帶，如圖所示，從比較清晰的點起，每5個計時點取一個計數點，分別標明0、1、2、3、4……，量得0與1兩點間距離x1＝30mm,1與2兩點間距離x2＝36mm,2與3兩點間距離x3＝42mm,3與4兩點間的距離x4＝48mm，則小車在打計數點2時的瞬時速度為_________m/s，小車的加速度為_________m/s2。

(4)某同學測得小車的加速度a和拉力F的數據如下表所示：(小車質量保持不變)

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/m/s－2	0.10	0.20	0.28	0.40	0.52

①根據表中的數據在坐標圖上作出a－F圖象_________________________________________。

②圖線不過原點的原因可能是____________________________________________。

③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

Answer 1

【答案】 B D 0.39 0.6 如圖所示:

沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠 B A

【解析】（1）在研究物體的“加速度、作用力和質量”三個物理量的關系時，由于變量較多，因此采用了“控制變量法”進行研究，分別控制一個物理量不變，看另外兩個物理量之間的關系，故ACD錯誤，B正確；
（2）A、平衡摩擦力時，應將繩從小車上拿去，而將紙帶與小車連接好，輕輕推動小車，是小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動，故A錯誤；
B、每次改變小車的質量時，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故B錯誤；
C、實驗時，如果先放開小車，再接通打點計時器電源，這樣由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數據的采集和處理，故C錯誤；
D、當時，即當砝碼和小桶的總重力要遠小于小車的重力，繩子的拉力近似等于砝碼和小桶的總重力，故D正確。
（3）小車在打計數點1時的瞬時速度為

由紙帶分析可以知道

根據勻變速直線運動的推論得： ；

（4）①根據描點法作出圖象，如圖所示：

②圖象未過原點可能原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠，導致有力但合力為零，則加速度為零；
③本實驗理論上將F即繩對小車的拉力為合力，實際上是砂和砂桶的重力當合力，所以只有當砂和砂桶的重力遠小于小車的質量時，才能使砂和砂桶的重力接近繩子拉小車的力。