Question

在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中：

（1）對于本實驗，以下說法中正確的是__________

A．砂和桶的總質量要遠大于小車的總質量

B．每次改變小車質量后，需要重新平衡摩擦力

C．實驗中也可不測加速度的具體數值，只要測出不同情況下加速度的比值就行了

D．若要驗證“加速度與力的平方成正比”這一猜想，在作圖線時最好以F2為橫坐標

（2）某同學在接通電源進行實驗之前，將實驗器材組裝如圖所示，下列對此同學操作的判斷正確的是______

A．打點計時器不應固定在長木板的最右端，而應固定在靠近定滑輪的那端

B．打點計時器不應使用干電池，而應使用交流電源

C．不應將長木板水平放置，而應在右端墊起合適的高度，平衡摩擦力

D．小車初始位置不應離打點計時器太遠，而應靠近打點計時器放置

（3）改正實驗裝置后，該同學順利地完成了實驗。在實驗中保持拉力不變，得到了小車加速度隨質量變化的一組數據，如下表所示：

實驗次數	加速度 a/ m·s－2	小車與砝碼總質量 m/kg	小車與砝碼總質量的倒數 m－1 /kg－1
1	0.32	0.20	5.0
2	0.25	0.25	4.0
3	0.21	0.30	3.3
4	0.18	0.35	2.9
5	0.16	0.40	2.5

請你在方格紙中建立合適坐標并畫出能直觀反映出加速度與質量關系的圖線。

（4）從圖線可得出拉力大小為 （結果保留兩位有效數字）。

（5）保持小車質量不變，改變砂和砂桶質量，某同學根據實驗數據作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖所示。此圖中直線發生明顯彎曲的原因是___________________ ____________________________。

 

Answer 1

（1）CD （2）BCD （3）如下圖

（4）0.061～0.065N

（5）隨著F的增大，不再滿足砂和桶的總質量遠小于小車的總質量

【解析】

試題分析：(1)本實驗中采用砂桶帶動小車的運動，在數據的處理中，利用砂桶的重力提供小車的拉力；因桶本身有加速度，故應減小桶的本身合力，故應使桶的質量遠小于車的質量，故A錯誤；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．在進行數據處理時，可以靈活多變，可以通過測出不同情況下加速度的比值來得出結論，所以C正確；若要驗證“加速度與力的平方成正比”這一猜想，在作圖線時最好以F2為橫坐標，看圖象是否是一條傾斜的直線，故D正確

（2）打點計時器應該固定在長木板沒有定滑輪的右端，故A錯誤；打點計時器不應使用干電池．應使用低壓交流電源，故B正確；實驗中不應該將長木板水平放置，應該在右端墊起合適的高度，平衡小車的摩擦力，故C正確；小車初始位置不應該離打點計時器太遠，而應該靠近打點計時器放置，故D正確；

（3）描點畫圖，如圖所示：

（4）如圖所示知，圖線的斜率，即小車的合外力、繩子的拉力，根據斜率k=ma，可求F=0.061N

（5）該實驗中當小車的質量遠大于鉤碼質量時，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，隨著F的增大，即隨著鉤碼質量增大，逐漸的鉤碼質量不再比小車質量小的多，因此會出現較大誤差，使圖像發生彎曲。

考點：本題考查驗證加速度與質量、合外力的關系。