Question

【题目】如图所示是某同学探究加速度与力、质量关系的实验装置。将一辆小车放在光滑的水平板上，小车前端系上细绳，绳的另一端跨过定滑轮挂一小盘，盘里放适量的砝码，盘与砝码的总质量为m，车后端连一纸带，穿过打点计时器限位孔，小车运动时带动纸带运动，通过打点计时器记录下小车运动的情况。

该同学通过在小车上加减砝码改变小车的质量M，通过在盘中增减砝码改变小车所受的合力F，研究纸带算出小车运动的加速度a，几次实验数据记录如下表：

次	1	2	3	4	5	6	7	8
M/kg	1.00	1.00	1.00	1.00	1.25	1.50	2.00	2.50
F/N	0.25	0.50	0.75	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00
a/(ms-2)	0.25	0.51	0.74	0.99	0.80	0.67	0.50	0.40

（1）实验中盘与砝码的总质量远小于小车质量时，细绳对小车的拉力可以近似认为等于______________________；

（2）在实验中为了探究小车的加速度与力和质量的关系，该同学采用了先保持小车质量M不变，研究另两个量间的关系，这种方法叫做______________；

（3）通过表中1—4列数据可得到的结论是：_____________________________；

通过表中4—8列数据可得到的结论是：______________________________。

(4)、在本实验中，用改变砝码的办法来改变小车的作用力F，用打点计时器测出小车的加速度a，得出若干组F和a的数据，然后根据测得的数据作出如图a-F图线，发现图线既不过原点，又不是直线，原因是

_____________________

A、没有平衡摩擦力，且小车质量较大

B、平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小盘和砝码的质量较大

C、平衡摩擦力时，所垫木板太低，且小盘和砝码的质量较大

D、平衡摩擦力时，所垫木板太高，且小车质量较大

Answer 1

【答案】 盘与砝码的总重量（或mg） 控制变量法 当小车质量一定时，小车的加速度与其所受的合力成正比 当小车所受的合力一定时，小车的加速度与其质量成反比 C

【解析】（1）以整体为研究对象有，解得
以M为研究对象有绳子的拉力
显然只有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，
故当盘与砝码的总质量远小于小车质量时，细绳对小车的拉力可以近似认为等于盘和砝码的总重力。
（2）研究三个变量之间的关系时，先假定其中一个量不变，研究另外两个量之间的关系，这种方法称为控制变量法．而在本实验中探究小车的加速度与力和质量的关系，故先保持小车质量M不变，而研究合外力和加速度两个物理量之间的关系，故为控制变量法；
（3）根据控制变量法得到的实验数据，可以得出：当小车质量一定的前提下，物体的加速度与所受的合力成正比；当小车所受的合力一定时，小车的加速度与其质量成反比；
（4）图线不通过坐标原点与横坐标有截距说明：小车所受拉力力为某个值时，加速度仍然为零，即合外力为0，说明此时外力与摩擦力平衡，原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不够，由于后来图像发生弯曲，说明，小盘和砝码的质量较大，故选项C正确。