Question

8．某組同學用如圖1所示的實驗裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗．

（1）在探究加速度與力的關(guān)系過程中應保持小車的質(zhì)量不變，用砝碼和盤的重力作為小車所受外力，利用紙帶算出小車的加速度，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量，進而研究加速度和力的關(guān)系．這種研究方法是采用控制變量法．
（2）實驗過程中，難以直接得到小車受到的牽引力，所以將砝碼和盤的重力近似看作小車的牽引力，那么，可以“將砝碼和盤的重力近似看作小車的牽引力”的條件是砝碼和盤的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量．
（3）利用上裝置做“驗證牛頓第二定律”的實驗時：
甲同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖象為圖2所示中的直線Ⅰ，乙同學畫出的圖象為圖中的直線Ⅱ，直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大．明顯超出了誤差范圍，下面給出了關(guān)于形成這種情況原因的四種解釋，其中可能正確的是BC
A、實驗前甲同學沒有平衡摩擦力
B、甲同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了
C、實驗前乙同學沒有平衡摩擦力
D、乙同學在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了．

Answer 1

分析 （1）該實驗采用的是“控制變量法”，即通過先保持小車質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系；再保持小車受力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，正確理解“控制變量法”的應用．
（2）根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合對砝碼和盤受力分析，只有當其質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量時，砝碼和盤的重力才接近繩子的拉力；
（3）Ⅰ圖象表明在小車的拉力為0時，合外力大于0，說明平衡摩擦力過度．Ⅱ圖象說明在拉力大于0時，物體的加速度為0，說明繩子的拉力被摩擦力平衡了，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足

解答 解：（1）該實驗采用的是控制變量法研究，即保持一個量不變，研究其他兩個量之間的關(guān)系，在探究加速度與力的關(guān)系時，要控制小車質(zhì)量不變而改變拉力大小；探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應控制拉力不變而改變小車質(zhì)量，這種實驗方法是控制變量法．
（2）將砝碼和盤的重力近似看作小車的牽引力，根據(jù)牛頓第二定律，可知，只有當其質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量時，砝碼和盤的重力才接近繩子的拉力．
（3）A、Ⅰ圖象表明在小車的拉力為0時，小車的加速度大于0，說明合外力大于0，說明平衡摩擦力過渡，即把長木板的末端抬得過高了．故A錯誤，B正確．
C、Ⅱ圖象說明在拉力大于0時，物體的加速度為0，說明合外力為0，即繩子的拉力被摩擦力平衡了，即沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，也就是沒有將長木板的末端抬高或抬高不夠．故C正確，D錯誤．
故選：BC
故答案為：（1）小車的質(zhì)量，控制變量法；（2）砝碼和盤的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量；（3）BC

點評 本題考查了科學探究方法，要掌握常用的科學探究方法，提高我們的實驗探究能力．并掌握牛頓第二定律的應用，同時學會受力分析．