Question

采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，“探究加速度與力、質(zhì)量間的關(guān)系”．
（1）下列說法中正確的是

 

A．探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)改變拉力的大小
B．探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，應(yīng)改變小車的質(zhì)量
C．在拉力一定時(shí)，小車的質(zhì)量M越大，加速度a越小，故用圖象處理數(shù)據(jù)時(shí)，直接畫a-M圖象，不能直觀判斷在拉力一定情況下小車加速度與其質(zhì)量的關(guān)系
D．當(dāng)小車的質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量m時(shí)，才能近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大小
（2）某同學(xué)測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如下表所示：（小車質(zhì)量保持不變）

F/N	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
a/（m?s-2）	0.10	0.20	0.28	0.40	0.52

①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上作出a-F圖象；
②實(shí)驗(yàn)中小車所受摩擦力大小約為

 

N；
③實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量為

 

kg．

Answer 1

分析：在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中．在拉力一定時(shí)，小車的質(zhì)量M越大，加速度a越小，故用圖象處理數(shù)據(jù)時(shí)，直接畫a-M圖象，不能直觀判斷在拉力一定情況下小車加速度與其質(zhì)量的關(guān)系，正確的做法是畫出a-

1

m

的圖象來分析實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)；當(dāng)m＜＜M時(shí)才能近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大�。�
逐點(diǎn)描點(diǎn)，得到圖象；不過原點(diǎn)的直線由兩種情況：平衡摩擦力過度或沒有平衡摩擦力（不足）；aF直線的斜率即為小車的質(zhì)量．

解答：解：（1）A、B、探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，采取控制變量法進(jìn)行研究，即先保持小車的質(zhì)量不變，改變拉力，研究加速度與拉力F的關(guān)系，再保持拉力F不變，改變小車的質(zhì)量，研究a與m的關(guān)系，最后得出a與m及F的關(guān)系．故AB錯(cuò)誤．
    C、在拉力一定時(shí)，小車的質(zhì)量M越大，加速度a越小，故用圖象處理數(shù)據(jù)時(shí)，直接畫a-M圖象，不能直觀判斷在拉力一定情況下小車加速度與其質(zhì)量的關(guān)系，正確的做法是畫出a-

1

m

的圖象來分析實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)．故C正確；
    D、探究加速度與力、質(zhì)量間的關(guān)系中，以砝碼盤和砝碼以及小車組成的整體為研究的對象，得：（M+m）a=mg，所以：a=

mg

m+M

=

mg

1+ m M

，當(dāng)m＜＜M時(shí)才能近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小等于砝碼盤和砝碼的總重力大�。�故D正確；
故選：CD
（2）①在坐標(biāo)系中找到對應(yīng)的點(diǎn)，描點(diǎn)得到圖象如圖；②通過圖象可得，當(dāng)F比較小時(shí)，加速度為0，說明小車受到摩擦力的作用，當(dāng)F=0.1N時(shí)，小車開始具有加速度，所以小車受到的摩擦力f=0.1N．③當(dāng)小車受到的拉力F=0.5N時(shí)，小車的加速度a=0.4N，根據(jù)小車的受力分析得：ma=F-f，所以：m=

F-f

a

=

0.5-0.1

0.4

kg=1kg．
故答案為：（1）CD；（2）①如圖   ②0.1； ③1

點(diǎn)評：“控制變量法”是研究復(fù)雜問題的一種有效方法，注意在高中物理中的應(yīng)用．探究加速度與力、質(zhì)量間的關(guān)系的時(shí)間處理中，a-

1

m

的正確的圖象應(yīng)過原點(diǎn)，要知道不過原點(diǎn)的原因．要知道斜率的意義．