Question

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）下列说法中正确的是

B

．
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器电源
D．小车运动的加速度可用天平测出砝码质量m以及小车质量M，直接用公式a=mg/M求出
（3）该同学在实验中保持拉力不变，得到了小车加速度随质量变化
的一组数据，如下表所示

实验次数	加速度 a/（m?s-2）	小车与砝码总质量 m/kg	小车与砝码总质量的倒数 m-1/kg-1
1	0.29	0.20	5.0
2	0.25	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

请你在方格纸中建立合适坐标并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线．
（4）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图3所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因：

平衡摩擦力过度

．

Answer 1

分析：（1）探究加速度与力、质量的关系，应采用控制变量法．
（2）平衡摩擦力时，要求小车在无动力的情况下平衡摩擦力，不需要挂任何东西．
平衡摩擦力时，是重力沿木板方向的分力等于摩擦力，即：mgsinθ=μmgcosθ，可以约掉m，只需要平衡一次摩擦力．
操作过程是先接通打点计时器的电源，再放开小车．小车的加速度应根据打出的纸带求出．
（3）根据牛顿第二定律可知，加速度和质量成反比，故应该做a-

1

m

图象；采用描点法作图即可．
（4）实验时应平衡摩擦力，没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，a-F图象在F轴上有截距；平衡摩擦力过度，在a-F图象的a轴上有截距．

解答：解：（1）物体的加速度与力的大小、物体质量有关，探究加速度与力、质量的关系时，应采用控制变量法，故A正确．
（2）A、在该实验中，我们认为绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故在平衡摩擦力时，
细绳的另一端不能悬挂装砂的小桶，故A错误．
B、由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论是否改变小车的质量，
小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，故B正确．
C、实验时应先接通电源然后再放开小车，故C错误．
D、应根据打点计时器在纸带上打出的点求出小车的加速度，故D错误；故选B．
（3）在合外力保持不变时，物体的加速度与物体的质量成反比；故作出加速度与小车质量倒数的关系图象，如图所示；
（4）由图象可知，a-F图象在a轴上有截距，这是由于平衡摩擦力过度造成的．
故答案为：（1）A；（2）C；（3）图象如图所示；（4）平衡摩擦力过度．

点评：验证牛顿第二定律实验应采用控制变量法，掌握描点法作图的方法、实验注意事项即可正确解题．