Question

【题目】某研究性学习小组在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用表示，沙桶和沙的质量用表示，小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到。

（1）本实验主要用到的物理思想方法是________

A.理想实验法 B. 控制变量法

C.假设法 D.极限法

（2）.关于本实验，下列说法中正确的是______

A.当远大于时，才可以认为绳对小车的拉力大小近似等于沙和沙桶的重力

B.用天平测出以及小车测量，小车运动的加速度可直接用公式求出

C.改变小车的质量重复实现时，不需要重新平衡摩擦力

D.实验时，应先释放小车，后接通打点计时器的电源

（3）.如图所示为某次实验得到的一条纸带示意图，相邻计数点间还有四个点没有画出。已知打点计时器所接电源的频率为。则大“2”点时 对应的速度大小是______，纸带在计数点间的加速大小是_____。（答案均保留两位有效数字）

（4）如图所示是某同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的图线。其中图线不过原点的原因是_____________________________，图线在末端弯曲的原因是_____________________________。

Answer 1

【答案】B C 0.81 2.0 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 不满足

【解析】

(1)在探究加速度与物体质量、受力关系的实验中，应该使用控制变量法；

(2)根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤；

(3)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点2的瞬时速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出加速度；

(4)当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，是没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足引起的．当小车的质量远大于砝码盘和砝码的总质量时，才能近似认为细线对小车的拉力大小等于砝码盘和砝码的总重力大小，否则图象将会发生弯曲。

(1) 探究加速度与力的关系时，要控制小车质量不变而改变拉力大小；探究加速度与质量关系时，应控制拉力不变而改变小车质量；

这种实验方法是控制变量法，故选：B。

(2) A项：当m远小于M时，才可以认为绳对小车的拉力大小近似等于沙和沙桶的重力，故A错误；

B项：小车的加速度通过纸带进行求解，不能通过牛顿第二定律进行求解，故B错误；

C项：改变小车的质量重复实验时，不需要重新平衡摩擦力，故C正确；

D项：实验时应先接通电源，再释放纸带，故D错误。

故选：C。

(3) 点2的瞬时速度

根据△x=aT2，运用逐差法得，

(4) 图线不过原点表明当F≠0时，a=0．也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，是没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力不足引起的；

图线在末端弯曲的原因是F较大时，钩码重力与绳的拉力有较大的差异，从而产生很大的误差．即不满足m＜＜M．