Question

9．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小車與車上砝碼的總質(zhì)量為m₁，懸吊著的砝碼盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m₂，
（1）下列措施中不需要和不正確的是：BC
A．首先要平衡摩擦力，使小車受到合力就是細(xì)繩對(duì)小車的拉力；
B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先放小車，然后再開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源；
C．每次改變拉小車?yán)�力后都需要重新平衡摩擦力�?br />D．實(shí)驗(yàn)通過描繪a-F圖象來確定加速度a與力F的關(guān)系；
E．實(shí)驗(yàn)通過描繪a-$\frac{1}{m}$圖象來確定加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系；
（2）當(dāng)m₁與m₂的大小關(guān)系滿足m₂＜＜m₁時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的總重力．
（3）平衡摩擦力后，保持小車的質(zhì)量不變的情況下．掛上砝碼盤，然后向砝碼盤中添加砝碼，測(cè)量小車的加速度．砝碼盤中砝碼總重力F與小車的加速度a的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

F（N）	0.196	0.392	0.588	0.784	0.980
a（m•s-2）	0.69	1.18	1.66	2.18	2.70

請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖象．
（4）根據(jù)提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點(diǎn)，請(qǐng)說明主要原因是未計(jì)入砝碼盤的重力．．

Answer 1

分析 該實(shí)驗(yàn)是探究加速度與力、質(zhì)量的三者關(guān)系，研究三者關(guān)系必須運(yùn)用控制變量法．根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，合理的設(shè)計(jì)橫縱坐標(biāo)的刻度值，據(jù)數(shù)據(jù)確定個(gè)點(diǎn)的位置，將個(gè)點(diǎn)用一條直線連起來，延長(zhǎng)交與坐標(biāo)軸某一點(diǎn)．知道為什么需要平衡摩擦力以及不平衡摩擦力帶來什么問題．

解答 解：（1）A、實(shí)驗(yàn)中需平衡摩擦力，使小車受到合力就是細(xì)繩對(duì)小車的拉力，故A正確．
B、實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故B錯(cuò)誤．
C、改變小車的拉力，不需重新平衡摩擦力，故C錯(cuò)誤．
D、因?yàn)閍與m成正比，實(shí)驗(yàn)通過描繪a-F圖象來確定加速度a與力F的關(guān)系，故D正確；
E．因?yàn)閍與m成反比，實(shí)驗(yàn)通過描繪a-$\frac{1}{m}$圖象來確定加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系，故E正確．
本題選不需要和不正確的，故選：BC．
（2）對(duì)整體分析，a=$\frac{{m}_{2}g}{{m}_{1}+{m}_{2}}$，繩子的拉力T=${m}_{1}a=\frac{{m}_{1}{m}_{2}g}{{m}_{1}+{m}_{2}}=\frac{{m}_{2}g}{1+\frac{{m}_{2}}{{m}_{1}}}$，當(dāng)m₂＜＜m₁時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的總重力．
（3）如圖所示，

（4）a-F圖線，不通過原點(diǎn)的主要原因是未放入砝碼時(shí)，小車已有加速度，可以判斷未計(jì)入砝碼盤的重力．
故答案為：（1）BC，（2）m₂＜＜m₁，（3）如圖所示，（4）未計(jì)入砝碼盤的重力．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于實(shí)驗(yàn)問題需要結(jié)合物理規(guī)律去解決．處理圖象問題要注意圖線的斜率、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等意義，能正確理解這些量的意義則很多問題將會(huì)迎刃而解．
對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)清楚．