Question

17．某物理實驗興趣小組通過如圖甲所示的裝置進行“探究加速度與力、質量的關系”的實驗，在實驗中細繩對小車的拉力近似等于砝碼盤和砝碼的總重力，小車運動的加速度a可通過打點計時器打出的紙帶求得．

（1）下列關于此實驗操作的說法不正確的是D
A．此實驗采用的是控制變量的探究方法
B．調整實驗裝置時，應使細繩與木板平行
C．小車質量M要遠大于砝碼盤和砝碼的總質量m
D．為減少小車受到的摩擦阻力對實驗的影響，可以把長木板的左端適當墊高
（2）在“探究加速度與質量的關系”時，以小車質量的倒數(shù)為橫坐標，以小車的加速度為縱坐標建立平面直角坐標系，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了如圖乙所示的圖象，根據(jù)圖象可求得小車受到的拉力大小為0.5N．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)F_T=$\frac{mMg}{m+M}$≈mg可知必需平衡摩擦力且要滿足M＞＞m，采用的是控制變量的探究方法；
（2）根據(jù)圖象a與$\frac{1}{m}$的斜率含義，從而求解拉力大小．

解答 解：（1）A、進行“探究加速度與力、質量的關系”的實驗，采用的是控制變量的探究方法．故A正確
B、應調整使細繩與木板平行，故B正確；
C、以鉤碼作為研究對象有mg-F_T=ma
以小車作為研究對象有F_T=Ma
聯(lián)立以上兩式可得F_T=$\frac{mMg}{m+M}$要繩子的拉力等于鉤碼的重力，即$\frac{mMg}{M+m}$=$\frac{mg}{1+\frac{m}{M}}$≈mg，
則有M＞＞m；故C正確，
D、為減少小車受到的摩擦阻力對實驗的影響，可以把長木板的右端適當墊高，故D正確；
本題選擇錯誤的，故選：D．
（2）設小車質量為m，小車受到外力為F，由牛頓第二定律有F=ma；
則有，a=$F\frac{1}{m}$
所以a-$\frac{1}{m}$圖象的斜率為F，
故F=$\frac{1.5}{3.0}$=0.5；
故答案為：（1）D； （2）0.5．

點評 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(shù)據(jù)處理以及注意事項，尤其是理解平衡摩擦力的操作和要求的含義．遇到涉及圖象的問題時，要先根據(jù)物理規(guī)律寫出關于縱軸與橫軸的函數(shù)表達式，再根據(jù)斜率和截距的概念求解即可．