Question

20．用如图所示的装置探究加速度与质量的关系时，保持砝码和砝码盘的质量不变，在小车上放砝码，设M为小车与砝码的质量和．改变M重复实验，确定加速度a与$\frac{1}{M}$的关系．在下图所示的图象能表示该同学实验结果的是 （　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 在验证加速度与质量的关系时，在重物质量m远小于小车质量M时，可近似认为小车受到的拉力等于重物重力，从而即可求解．

解答 解：先找出a-$\frac{1}{M}$方程，再根据图象与方程一一对应选图．对由小车、砝码、砝码盘组成的整体，
由牛顿第二定律得a=$\frac{{F}_{1}}{m+M}$=$\frac{{F}_{1}}{m+M}$•M•$\frac{1}{M}$，
又F₁=mg保持不变，故a=$\frac{mg}{\frac{m}{M}+1}$•$\frac{1}{M}$，
因此a-$\frac{1}{M}$图象的斜率k=$\frac{mg}{\frac{m}{M}+1}$，
所以随着$\frac{1}{M}$的增大，斜率k变小，故C正确，ABD错误．
故选：C．

点评 该题考查了实验注意事项、实验数据处理分析，知道实验原理及注意事项即可正确解题；探究加速度与力、质量的关系实验时，要学会对实验误差分析，掌握引起误差的根源．