Question

某同學在做“探究加速度與力的關系”的實驗中，使用了圖示的裝置，將小車放在軌道上，小車的一端連接一條穿過打點計時器的紙帶，另一端用細繩與鉤碼連接，細繩跨過定滑輪．
（1）關于實驗的操作過程，下列說法正確的是

B

．
A．軌道應保持水平
B．先接通電源，后釋放小車
C．需要知道小車的質量
D．實驗中認為細繩對小車的拉力等于鉤碼重力，所以鉤碼的質量越大實驗效果越好
該同學實驗時打出了5條紙帶，并且計算出了小車的加速度，將小車的加速度和受的拉力列在下表中

a/m?s-2	0.41	0.59	0.80	1.02	1.20
F/N	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6

（2）根據表中數據，在答題卡坐標紙上取適當的刻度，畫出a-F圖象
（3）由圖象可以得到實驗的結論是

小車質量一定時，加速度與作用力成正比

．

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．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應當清楚．
通過作圖法研究兩個變量之間的關系是物理里常用的一種手段，只有直線圖形可以清楚地說明兩變量之間的關系．

解答：解：（1）A、為消除摩擦力對實驗的影響，可以把木板的右端適當墊高．軌道應保持水平是錯誤的，故A錯誤．
B、實驗時，若先放開小車，再接通打點計時器電源，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．故應先接通電源，后釋放小車．故B正確．
C、同學在做“探究加速度與力的關系”的實驗，即需要保持質量不變就行呢，故C錯誤．
D、設小車的質量為M，砝碼和小桶的質量為m，根據牛頓第二定律得：
對m：mg-F_拉=ma
對M：F_拉=Ma
解得：F_拉=

mMg

m+M

=

mg

1+ m M

當m＜＜M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錯誤．
故選B
（2）

（3）從圖象上看出是一條過原點的傾斜直線，所以可以得出小車質量一定時，加速度與作用力成正比．
故答案為：（1）B
（2）見上圖
（3）小車質量一定時，加速度與作用力成正比．

點評：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．
對于實驗我們要清楚每一項操作存在的理由．比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．
這樣問題我們要從實驗原理和減少實驗誤差方面去解決．