题目内容
【题目】如图1所示,为探究“加速度与合力、质量的关系”的实验装置,请完成以下问题:
(1)本实验先保证小车质量不变,探究加速度与合力的关系;再保证小车所受合力不变,探究加速度与小车质量的关系,该实验采用的研究方法为
A.等效替代法
B.控制变量法
C.理想模型法
(2)实验中小车和木板间存在摩擦,为了设法排除摩擦的影响,可采用将木板一端垫高的方法来实现,则实验中应将图中木板侧(填右或左)垫高,从而达到平衡摩擦力.
(3)平衡摩擦力后,若小车的总质量为M,钩码总质量为m(m<<M),重力加速度为g,可认为小车释放后受到的合外力大小为
(4)该实验中,保证小车所受合力不变,探究加速度与小车质量的关系,采用图象法处理数据.为了比较容易地看出加速度a与质量M的关系,应作
A.a﹣M图象
B.a﹣ 图象
C.a﹣ 图象
D.a﹣M2图象
(5)保证小车质量不变,探究加速度与所受力的关系时,某同学根据实验得到数据,画出F﹣a图象如图2所示,那么该同学实验中出现的问题最可能的是
a.平衡摩擦力过度
b.平衡摩擦力不足.
【答案】
(1)B
(2)右
(3)mg
(4)B
(5)b
【解析】解:(1)在探究加速度与力、质量的关系时涉及到3个物理量,一般的物理实验研究中只能研究一个量和另一个量之间的关系,因此本实验采用控制变量法.
先保持合力不变,研究加速度与质量的关系,再保持质量不变,研究加速度与合力的关系.故选B(2)平衡摩擦力需将木板略微倾斜,使得重力沿斜面向下的分力与摩擦力相等.所以应抬高木板的右端.(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a= ,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.(4)图2中图象与纵轴的截距大于0,说明在拉力不等于0时,没有加速度,说明平衡摩擦力时斜面的倾角过小或平衡摩擦力不足.
所以答案是:(1)B;(2)右侧;(3)mg;(4)B;(5)b