Question

【題目】如圖所示是某同學探究加速度與力、質量關系的實驗裝置。將一輛小車放在光滑的水平板上，小車前端系上細繩，繩的另一端跨過定滑輪掛一小盤，盤里放適量的砝碼，盤與砝碼的總質量為m，車后端連一紙帶，穿過打點計時器限位孔，小車運動時帶動紙帶運動，通過打點計時器記錄下小車運動的情況。

該同學通過在小車上加減砝碼改變小車的質量M，通過在盤中增減砝碼改變小車所受的合力F，研究紙帶算出小車運動的加速度a，幾次實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：

次	1	2	3	4	5	6	7	8
M/kg	1.00	1.00	1.00	1.00	1.25	1.50	2.00	2.50
F/N	0.25	0.50	0.75	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00
a/(ms-2)	0.25	0.51	0.74	0.99	0.80	0.67	0.50	0.40

（1）實驗中盤與砝碼的總質量遠小于小車質量時，細繩對小車的拉力可以近似認為等于______________________；

（2）在實驗中為了探究小車的加速度與力和質量的關系，該同學采用了先保持小車質量M不變，研究另兩個量間的關系，這種方法叫做______________；

（3）通過表中1—4列數(shù)據(jù)可得到的結論是：_____________________________；

通過表中4—8列數(shù)據(jù)可得到的結論是：______________________________。

(4)、在本實驗中，用改變砝碼的辦法來改變小車的作用力F，用打點計時器測出小車的加速度a，得出若干組F和a的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出如圖a-F圖線，發(fā)現(xiàn)圖線既不過原點，又不是直線，原因是

_____________________

A、沒有平衡摩擦力，且小車質量較大

B、平衡摩擦力時，所墊木板太高，且小盤和砝碼的質量較大

C、平衡摩擦力時，所墊木板太低，且小盤和砝碼的質量較大

D、平衡摩擦力時，所墊木板太高，且小車質量較大

Answer 1

【答案】 盤與砝碼的總重量（或mg） 控制變量法 當小車質量一定時，小車的加速度與其所受的合力成正比 當小車所受的合力一定時，小車的加速度與其質量成反比 C

【解析】（1）以整體為研究對象有，解得
以M為研究對象有繩子的拉力
顯然只有時才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力，
故當盤與砝碼的總質量遠小于小車質量時，細繩對小車的拉力可以近似認為等于盤和砝碼的總重力。
（2）研究三個變量之間的關系時，先假定其中一個量不變，研究另外兩個量之間的關系，這種方法稱為控制變量法．而在本實驗中探究小車的加速度與力和質量的關系，故先保持小車質量M不變，而研究合外力和加速度兩個物理量之間的關系，故為控制變量法；
（3）根據(jù)控制變量法得到的實驗數(shù)據(jù)，可以得出：當小車質量一定的前提下，物體的加速度與所受的合力成正比；當小車所受的合力一定時，小車的加速度與其質量成反比；
（4）圖線不通過坐標原點與橫坐標有截距說明：小車所受拉力力為某個值時，加速度仍然為零，即合外力為0，說明此時外力與摩擦力平衡，原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠，由于后來圖像發(fā)生彎曲，說明，小盤和砝碼的質量較大，故選項C正確。