Question

7．如圖甲所示為“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置，請思考探究思路并回答下列問題：

（1）實驗中正確的做法是AD（填字母代號）
A．調節滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行
B．在調節木板傾斜度平衡小車受到的滑動摩擦力時，將砂桶通過定滑輪拴在小車上
C．實驗時，先放開小車再接通打點計時器的電源
D．通過增減小車上的砝碼改變質量時，不需要重新調節木板傾斜度
（2）有一組同學保持小車及車中的砝碼質量一定，探究加速度a與所受外力F的關系，他們在軌道水平和傾斜兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖乙中實線所示．圖線①是在軌道傾斜情況下得到的（選填“①”或“②”）；小車及車中的砝碼總質量m=$\frac{1}{2}$kg．

Answer 1

分析 根據a-F圖象的特點結合牛頓第二定律分析求解．理解該實驗的實驗原理和數據處理以及注意事項，知道實驗誤差的來源．

解答 解：（1）A、調節滑輪的高度，使牽引小車的細繩與長木板保持平行．故A正確；
B、在調節木板傾斜度平衡小車受到的滑動摩擦力時，不能將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在小車上．故B錯誤；
C、實驗時，應先接通電源，再釋放小車．故C錯誤；
D、通過增減小車上的砝碼改變質量時，不需要重新調節木板傾斜度．故D正確．
故選：AD．
（2）由圖象可知，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，平衡摩擦力時木板的右端墊得過高．所以圖線①是在軌道右側抬高成為斜面情況下得到的．圖線①是在軌道傾斜情況下得到的；在水平軌道上，由于受到摩擦力，拉力不為零時，加速度仍然為零，可知圖線②是在軌道水平的情況下得到的．
根據牛頓第二定律得，F-f=ma，a=$\frac{F}{m}-\frac{f}{m}$，圖線的斜率表示質量的倒數，則$\frac{1}{m}$=2，解得m=$\frac{1}{2}$kg
故答案為：（1）AD；（2）①，$\frac{1}{2}$．

點評 探究加速與力的關系實驗時，要平衡摩擦力、應根據紙帶求出小車的加速度，掌握實驗的實驗注意事項是正確解題的關鍵，對于圖象問題，通常的方法是得出兩個物理量的表達式，結合圖線的斜率和截距進行求解．