Question

【题目】在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学使用了如图所示的装置，计时器打点频率为50Hz。

（1）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持______ 不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持______不变。

（2）该同学通过数据的处理作出了a-F图象，如图所示，则

①图中的直线不过原点的原因是______________。

②图中的力F理论上指______，而实验中却用______表示。（选填字母符号）

A.砂和砂桶的重力

B.绳对小车的拉力

③此图中直线发生弯曲的原因是____________________________________。

Answer 1

【答案】拉力F； 小车的质量M； 平衡摩擦力过度； B； A； 砂和砂桶的质量M不是远小于车的质量M；

【解析】

该实验是探究加速度与力、质量的三者关系，研究三者关系必须运用控制变量法。根据图线的形状结合实验原理分析图像不过原点和弯曲的原因。

（1）该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系，应该保持细线对车的拉力F不变；若该同学要探究加速度a和拉力F的关系，应该保持小车的质量M不变。
（2）①图中当F=0时，a≠0．也就是说当绳子上没有拉力时，小车的加速度不为0，说明小车的摩擦力小于重力的分力，所以原因是实验前木板右端垫得过高，平衡摩擦力过度。
②图中的力F理论上指绳对小车的拉力，故选B。而实验中却用砂和砂桶的重力表示，故选A。
③从图象上可以看出：F从0开始增加，砂和砂桶的质量远小于车的质量，慢慢的砂和砂桶的重力在增加，那么在后面砂和砂桶的质量就没有远小于车的质量了，那么绳子的拉力与砂和砂桶的总重力就相差大。所以原因是砂和砂桶的质量没有远小于车的质量。