Question

9．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，采用如圖甲所示的裝置．

（1）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法是A
A．控制變量法     B．假設(shè)法      C．理想實(shí)驗(yàn)法
（2）下列說法中正確的是C
A．在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)改變小車所受拉力的大小
B．在探究加速度與外力的關(guān)系時，應(yīng)改變小車的質(zhì)量
C．在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時，作出a-$\frac{1}{m}$ 圖象容易更直觀判斷出二者間的關(guān)系
D．無論在什么條件下，細(xì)線對小車的拉力大小總等于砝碼盤和砝碼的總重力大小．
（3）在探究加速度與力的關(guān)系時，若取車的質(zhì)量M=0.5kg，改變砝碼質(zhì)量m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值最不合適的一個是D
A．m₁=4g      B．m₂=10g        C．m₃=40g    D．m₄=500g
（4）在平衡小車與長木板之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計時器打點(diǎn)的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計數(shù)點(diǎn)之間的距離，根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)求出該小車的加速度a=0.16m/s²．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．
（5）如圖丙所示為甲同學(xué)在探究加速度a與力F的關(guān)系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a-F 圖象，說明實(shí)驗(yàn)存在的問題是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

Answer 1

分析 （1）探究多變量因素實(shí)驗(yàn)時要采用控制變量法．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事項與實(shí)驗(yàn)原理分析答題．
（3）當(dāng)小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼質(zhì)量時可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于砝碼的重力．
（4）應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的推論可以求出 加速度．
（5）實(shí)驗(yàn)前要平衡摩擦力，分析圖示圖象，然后找出原因．

解答 解：（1）探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)要采用控制變量法，故選A；
（2）A、在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)控制小車所受拉力的大小不變，故A錯誤；
B、在探究加速度與外力的關(guān)系時，應(yīng)控制小車的質(zhì)量不變，故B錯誤；
C、由牛頓第二定律得：a=$\frac{1}{m}$F，在力F一定時a與$\frac{1}{m}$成正比，為方便實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時，作出a-$\frac{1}{m}$ 圖象容易更直觀判斷出二者間的關(guān)系，故C正確；
D、小車與砝碼和砝碼盤一起做加速運(yùn)動，砝碼與砝碼盤處于失重狀態(tài)，細(xì)線的拉力小于砝碼與砝碼盤的重力，因此細(xì)線對小車的拉力大小小于砝碼盤和砝碼的總重力大小，故D錯誤；故選C．
（3）當(dāng)小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼與砝碼盤質(zhì)量時可以近似任務(wù)小車受到的拉力等于砝碼與砝碼盤的重力，在探究加速度與力的關(guān)系時，若取車的質(zhì)量M=0.5kg，改變砝碼質(zhì)量m的值，m的取值最不合適的一個是：D、m₄=500g，故選D；
（4）計時器打點(diǎn)的時間間隔為0.02s，每5個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，計數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔：t=0.02×5=0.1s，
由勻變速直線運(yùn)動的推論△x=at²可知，加速度：a=$\frac{{x}_{3}-{x}_{1}}{2{t}^{2}}$=$\frac{0.0383-0.0352}{2×0．{1}^{2}}$≈0.16m/s²．
（5）由圖丙所示a-F 圖象可知，圖象在F軸上有截距，當(dāng)F≠0時a=0，說明小車受到的合力小于拉力，這是由于沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的；
故答案為：（1）A；（2）C；（3）D；（4）0.16；（5）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)注意事項與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，理解實(shí)驗(yàn)原理、知道實(shí)驗(yàn)注意事項是解題的前提，掌握基礎(chǔ)知識即可解題；平時要注意基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)與掌握．