Question

12．在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗中，采用圖1所示的裝置．

（1）本實驗應用的實驗方法是A．
A．控制變量法     B．假設法
C．理想實驗法     D．等效替代法
（2）為了使小車所受合力等于繩對小車的拉力，應采取的實驗操作為：m＜＜M
（3）圖2為某同學在實驗中打出的某一條紙帶，計時器打點的時間間隔為0.02s．他從比較清晰的點跡開始，每五個點取一個計數(shù)點：O、A、B、C、D．由圖中可以求出小車的加速度為a=1.5m/s²（保留兩位有效數(shù)字）
（4）某同學為了讓實驗更精確，在實驗中保持鉤碼質量m不變，得到了小車加速度隨小車和鉤碼總質量M_總變化的一組數(shù)據(jù)，如下表所示，請你在圖3方格紙中建立合適坐標并畫出能直觀反映出加速度與M_總關系的圖線．

實驗次數(shù)	加速度a/（m•s-2）	小車與鉤碼總質量M總/kg	小車與鉤碼總質量的倒數(shù)M總-1/kg-1
1	0.32	0.20	5.0
2	0.23	0.25	4.0
3	0.22	0.30	3.3
4	0.18	0.35	2.9
5	0.16	0.40	2.5

根據(jù)圖象分析其中有明顯誤差的點是第2次數(shù)據(jù)．

Answer 1

分析 （1）分析實驗原理，明確本實驗采用控制變量法；
（2）明確拉力與砝碼重力的關系分析砝碼的重力與小車重力間的關系；
（3）根據(jù)逐差法可求得加速度大��；
（4）根據(jù)牛頓第二定律進行分析，根據(jù)描點法可得出對應的圖象，并根據(jù)圖象分析誤差情況．

解答 解：（1）本實驗中加速度和力和質量均有關，故應采用控制變量法進行分析求解；故選A；
（2）根據(jù)實驗原理可知當砝碼的總質量m要遠小于小車的總質量M時，可將砝碼總重力看作小車的拉力，故應保證m＜＜M；
（3）由于每兩個計時點的時間間隔為0.02s，故每五個點取一個計數(shù)點時，兩計數(shù)點間的時間間隔為0.1s；
由圖可知x_OA=1.5cm=0.015m；x_AB=3.0cm=0.030m；x_BC=4.5cm=0.0450m；x_CD=6.0cm=0.060m；
則由逐差法可得：a=$\frac{（{x}_{BC}+{x}_{CD}）-（{x}_{OA+{x}_{AB}）}}{4{T}^{2}}$=$\frac{（0.0450+0.060）-（0.015+0.030）}{4×0.01}$=1.5m/s²；
（4）如圖建立a=$\frac{1}{M}$圖象，根據(jù)描點法可得出對應的圖象如圖所示；
由圖可知，第2組數(shù)據(jù)存在明顯的誤差；
故答案為：（1）A；（2）m＜＜M；（3）1.5；（4）如圖所示；2．

點評 在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗用控制變量法，本實驗只有在滿足平衡摩擦力和小車質量遠大于鉤碼質量的雙重條件下，才能用鉤碼重力代替小車所受的合力，同時加強基礎物理知識在實驗中的應用，加強解決實驗問題的能力．