Question

12．在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用图1所示的装置．

（1）本实验应用的实验方法是A．
A．控制变量法     B．假设法
C．理想实验法     D．等效替代法
（2）为了使小车所受合力等于绳对小车的拉力，应采取的实验操作为：m＜＜M
（3）图2为某同学在实验中打出的某一条纸带，计时器打点的时间间隔为0.02s．他从比较清晰的点迹开始，每五个点取一个计数点：O、A、B、C、D．由图中可以求出小车的加速度为a=1.5m/s²（保留两位有效数字）
（4）某同学为了让实验更精确，在实验中保持钩码质量m不变，得到了小车加速度随小车和钩码总质量M_总变化的一组数据，如下表所示，请你在图3方格纸中建立合适坐标并画出能直观反映出加速度与M_总关系的图线．

实验次数	加速度a/（m•s-2）	小车与钩码总质量M总/kg	小车与钩码总质量的倒数M总-1/kg-1
1	0.32	0.20	5.0
2	0.23	0.25	4.0
3	0.22	0.30	3.3
4	0.18	0.35	2.9
5	0.16	0.40	2.5

根据图象分析其中有明显误差的点是第2次数据．

Answer 1

分析 （1）分析实验原理，明确本实验采用控制变量法；
（2）明确拉力与砝码重力的关系分析砝码的重力与小车重力间的关系；
（3）根据逐差法可求得加速度大小；
（4）根据牛顿第二定律进行分析，根据描点法可得出对应的图象，并根据图象分析误差情况．

解答 解：（1）本实验中加速度和力和质量均有关，故应采用控制变量法进行分析求解；故选A；
（2）根据实验原理可知当砝码的总质量m要远小于小车的总质量M时，可将砝码总重力看作小车的拉力，故应保证m＜＜M；
（3）由于每两个计时点的时间间隔为0.02s，故每五个点取一个计数点时，两计数点间的时间间隔为0.1s；
由图可知x_OA=1.5cm=0.015m；x_AB=3.0cm=0.030m；x_BC=4.5cm=0.0450m；x_CD=6.0cm=0.060m；
则由逐差法可得：a=$\frac{（{x}_{BC}+{x}_{CD}）-（{x}_{OA+{x}_{AB}）}}{4{T}^{2}}$=$\frac{（0.0450+0.060）-（0.015+0.030）}{4×0.01}$=1.5m/s²；
（4）如图建立a=$\frac{1}{M}$图象，根据描点法可得出对应的图象如图所示；
由图可知，第2组数据存在明显的误差；
故答案为：（1）A；（2）m＜＜M；（3）1.5；（4）如图所示；2．

点评 在“探究加速度与力、质量的关系”的实验用控制变量法，本实验只有在满足平衡摩擦力和小车质量远大于钩码质量的双重条件下，才能用钩码重力代替小车所受的合力，同时加强基础物理知识在实验中的应用，加强解决实验问题的能力．