Question

【题目】用图所示装置“探究加速度与力、质量的关系”。设小车和砝码的总质量为M，砂和砂桶的总质量为m。某同学用如图甲所示装置进行实验，打点计时器所用电源的频率为50 Hz，重物通过跨过滑轮的细线与小车相连。请思考并完成相关内容：

(1)本实验应用的实验方法是（______）

A．控制变量法 B．假设法

C．理想实验法 D.等效替代法

(2)实验时，为平衡摩擦力，以下操作正确的是（______）

A.连着砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动

B.连着砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车缓慢沿木板做直线运动

C.取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车被轻推后沿木板匀速运动

D.取下砂桶，适当调整木板右端的高度，直到小车缓慢沿木板做直线运动

(3)平衡摩擦力后，实验中打出的其中一条纸带如图乙所示（两相邻计数点间还有四个点没有画出），由该纸带可求得小车的加速度a=______m/s2（结果保留三位有效数字）

(4)在此实验中，由于没有考虑m和M应满足的的关系，结果的图象应该是哪一幅？（______）

A、 B、

C、 D、

Answer 1

【答案】A C 0.810 C

【解析】

（1）研究加速度跟力和质量的关系，采用控制变量法；

（2）平衡摩擦力时应取下砂桶，调整木板右端高度，轻推小车，小车能够沿木板做匀速直线运动即可，实验过程中改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力；

（3）根据逐差法，计算小车的加速度即可，注意有效数字；

（4）应用牛顿第二定律分析实验误差，然后答题；

（1）为了研究加速度跟力和质量的关系，应该采用的研究实验方法是控制变量法，故选项A正确，BCD错误；

（2）平衡摩擦力时，取下砂桶，将纸带连接在小车上并穿过打点计时器，调节滑轮高度使细线与木板平行，将木板不带定滑轮的一端适当垫高，轻推小车，使小车做匀速直线运动，故C正确，ABD错误；

（3）相邻两计数点间还有四个计时点未画出，计数点间的时间间隔为：

根据逐差法，小车的加速度为：

；

（4）随着增大，小车质量在减小，因此小车质量不再满足远大于砂和小砂桶的质量，加速度不可能一直均匀增大，加速度的增大幅度将逐渐减小，最后趋近与定值g，故ABD错误，C正确。