Question

1．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法中正確的是C
A．用沙和沙桶的總重力來(lái)表示拉力，會(huì)產(chǎn)生偶然誤差
B．每次改變小車質(zhì)量后，需要重新平衡摩擦力
C．實(shí)驗(yàn)中也可不測(cè)加速度的具體數(shù)值，只要測(cè)出兩輛小車不同情況下加速度的比值就行了
（2）某同學(xué)在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，將實(shí)驗(yàn)器材組裝如圖1所示，下列對(duì)此同學(xué)操作的判斷正確的是B
A．應(yīng)將木板右端墊起合適的高度，且圖中細(xì)線應(yīng)保持水平
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用交流電源
C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在靠近定滑輪的那端
（3）改正實(shí)驗(yàn)裝置后，該同學(xué)順利地完成了實(shí)驗(yàn)．在實(shí)驗(yàn)中保持拉力不變，得到了小車加速度隨質(zhì)量變化的一組數(shù)據(jù)，如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	加速度 a/m•s-2	小車與砝碼總質(zhì)量 m/kg	小車與砝碼總質(zhì)量的倒數(shù) 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(qǐng)你在圖2坐標(biāo)紙中建立合適坐標(biāo)并畫出能直觀反映出加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖線．
（4）從圖線可得出拉力大小為0.062N（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
（5）保持小車質(zhì)量不變，改變沙和沙桶總質(zhì)量，某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖3所示，此圖中圖線發(fā)生明顯彎曲的原因是隨著F的增大，不再滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理，正確對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和了解具體操作的含義即可正確解答本題；
（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在遠(yuǎn)離滑輪的一端，細(xì)線與木板表面平行
（3）根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度和質(zhì)量成反比，故應(yīng)該做a-$\frac{1}{m}$圖象；采用描點(diǎn)法作圖即可
（4）通過(guò)加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖線的斜率，即可求解拉力大小；
（5）直線發(fā)生明顯彎曲的原因是砂和桶的總質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量．

解答 解：（1）A、由于砝碼和小桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，故拉力小于重力；故用砝碼和小桶的總重力來(lái)表示拉力F，偏大，產(chǎn)生的是系統(tǒng)誤差；偶然誤差可能偏大，也可能偏小，具有偶然性；故A錯(cuò)誤；
B、每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，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(cuò)誤；
C、在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，可以靈活多變，可以通過(guò)測(cè)出不同情況下加速度的比值來(lái)得出結(jié)論，故C正確；
故選：C
（2）A．應(yīng)將木板右端墊起合適的高度，且圖中細(xì)線應(yīng)與木板表面平行，故A錯(cuò)誤；
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用交流電源，故B正確；
C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在遠(yuǎn)離定滑輪的那端，故C錯(cuò)誤；
故選：B、
（3）在合外力保持不變時(shí)，物體的加速度與物體的質(zhì)量成反比；
故作出加速度與小車質(zhì)量倒數(shù)的關(guān)系圖象，如圖所示；

（4）根據(jù)圖線的數(shù)據(jù)，求得，圖線的斜率為k=$\frac{0.25}{4}$=0.062，即拉力的大小為0.062N；
（5）圖中直線發(fā)生明顯彎曲的原因是：隨著F的增大，不再滿足砂和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量；
故答案為：（1）C       （2）B      （3）如圖        （4）0.061～0.065           （5）隨著F的增大，不再滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量

點(diǎn)評(píng) 關(guān)鍵明確用圖想法處理數(shù)據(jù)時(shí)，要作直線，直線較為形象直觀．驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用控制變量法，掌握描點(diǎn)法作圖的方法、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)即可正確解題．