Question

在做“探究加速度与力、质量关系”的实验时，采用如图所示的实验装置，让重物通过轻绳拖动小车在长木板上做匀加速直线运动。其中小车质量用M表示，重物质量用m表示，加速度用a表示。

（1）实验时需要将长木板的一端垫起适当的高度，这样做是为了消除______的影响，使小车所受合外力F等于绳对小车的拉力。

（2）实验中由于绳对小车的拉力_______（选填“大于”、“等于”、“小于”）重物所受的重力，会给实验带来系统误差。为减小此误差，实验中要对小车质量M和重物质量m进行选取，以下四组数据中最合理的一组是______。（填写相应序号）

①M=200g，m=40g、60g、80g、100g、120g、140g

②M=200g，m=30g、35g、40g、45g、50g、55g

③M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

④M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、35g

（3）实验中某同学先保持重物质量m不变，改变小车质量M，测出了相应的加速度a。为便于得到a与M的关系，他采用图像法处理数据，你建议他做a与_____的图像。

（4）甲、乙两同学用同一种方法做实验，即保持小车质量M不变，改变重物质量m，测出了相应的加速度a。正确操作后，他们根据各自测得的实验数据画出了如图2所示的a－F图像。他们得到图像不同，其原因是他们选取的_______不同，但他们得到了相同的结论，此结论是：________。

 

Answer 1

【答案】

（1）木板对小车的摩擦力  1分   （2）小于  1分      ④  1分

（3）1/M  1分      小车质量 1分   （4）当质量一定时，加速度与合外力成正比 1分

【解析】

试题分析：（1）为了消除小车所受摩擦力对实验的影响，在该实验中需要将长木板的一端垫起适当的高度．故答案为：木板对小车的摩擦力．

（2）重物与小车一起加速运动，因此重物对小车的拉力小于重物的重力，当盘和盘中砝码的重力的大小关系得出只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力，因此第④组数据比较符合要求．故答案为：小于，④．

（3）根据牛顿第二定律F=Ma，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a-M图象；但，故a与成正比，而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线，就比较容易判定自变量和因变量之间的关系，故应作a-图象．故答案为：．

（4）图象的斜率表示小车质量大小，因此斜率不同说明小车质量不同，图象为过原点的直线，说明当质量一定时，加速度与合外力成正比．

故答案为：小车质量，当质量一定时，加速度与合外力成正比．

考点：本题考查探究加速度与质量、合外力的关系。