Question

（1）如图1所示，游标卡尺的读数为

 

 cm．

（2）某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验．图2为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶（总质量为m），D为一端带有定滑轮的长木板．
①若保持砂和砂桶质量m不变，改变小车质量M，分别得到小车加速度a与质量M及对应的

1

M

数据如表1所示．
表1

次数	1	2	3	4	5
小车加速度a/（m?s-2）	1.98	1.48	1.00	0.67	0.50
小车质量M/kg	0.25	0.33	0.50	0.75	1.00
质量倒数 1 M /kg-1	4.00	3.00	2.00	1.33	1.00

根据表1数据，为直观反映F不变时a与M的关系，请在图3所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系，并作出图线．
从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量M之间存在的关系是

 

．
②某同学在探究a与F的关系时，把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F，作出a-F图线如图4所示，试分析图线不过原点的原因是

 

，图线上部弯曲的原因是

 

．
③在这个实验中，为了探究两个物理量之间的关系，要保持第三个物理量不变，这种探究方法叫做

 

法．

Answer 1

分析：解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．
该实验采用的是控制变量法研究，其中加速度、质量、合力三者的测量很重要．

解答：解：（1）、游标卡尺的主尺读数为：1cm=10mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.05×11mm=0.55mm，
所以最终读数为：10mm+0.55mm=10.50mm=1.055cm．
（2）①如图：
从图线中得到F不变时，小车加速度a与质量M之间存在的关系是成反比．
②从上图中发现直线没过原点，当F=0时，a≠0，也就是说当绳子上拉力为0时，小车的加速度不为0，说明小车的重力沿斜面分力大于摩擦力，所以原因是实验前平衡摩擦力时木板倾角太大．
当m＜＜M时，即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于砂和砂桶的总重力．
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呢，那么绳子的拉力与砂和砂桶的总重力就相大呢．
所以原因是没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M．
③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．
故答案为：
（1）1.055
（2）①图线如图所示；a∝

1

M

（或：a与M成反比）
②平衡摩擦力时木板倾角太大；
没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M．
③控制变量

点评：对于基本测量仪器如游标卡尺要了解其原理，正确使用这些基本仪器进行有关测量．
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．
对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由．比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．
这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决．