题目内容

某同学在做“探究加速度与力的关系”的实验中,使用了图示的装置,将小车放在轨道上,小车的一端连接一条穿过打点计时器的纸带,另一端用细绳与钩码连接,细绳跨过定滑轮.
(1)关于实验的操作过程,下列说法正确的是______.
A.轨道应保持水平
B.先接通电源,后释放小车
C.需要知道小车的质量
D.实验中认为细绳对小车的拉力等于钩码重力,所以钩码的质量越大实验效果越好
该同学实验时打出了5条纸带,并且计算出了小车的加速度,将小车的加速度和受的拉力列在下表中
a/m?s-20.410.590.801.021.20
F/N0.20.30.40.50.6
(2)根据表中数据,在答题卡坐标纸上取适当的刻度,画出a-F图象
(3)由图象可以得到实验的结论是______.

解:(1)A、为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板的右端适当垫高.轨道应保持水平是错误的,故A错误.
B、实验时,若先放开小车,再接通打点计时器电源,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理.故应先接通电源,后释放小车.故B正确.
C、同学在做“探究加速度与力的关系”的实验,即需要保持质量不变就行呢,故C错误.
D、设小车的质量为M,砝码和小桶的质量为m,根据牛顿第二定律得:
对m:mg-F=ma
对M:F=Ma
解得:F==
当m<<M时,即当砝码和小桶的总重力要远小于小车的重力,绳子的拉力近似等于砝码和小桶的总重力.故D错误.
故选B
(2)

(3)从图象上看出是一条过原点的倾斜直线,所以可以得出小车质量一定时,加速度与作用力成正比.
故答案为:(1)B
(2)见上图
(3)小车质量一定时,加速度与作用力成正比.
分析:解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项.其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚.
通过作图法研究两个变量之间的关系是物理里常用的一种手段,只有直线图形可以清楚地说明两变量之间的关系.
点评:该实验是探究加速度与力、质量的三者关系,研究三者关系必须运用控制变量法.
对于实验我们要清楚每一项操作存在的理由.比如为什么要平衡摩擦力,为什么要先接通电源后释放纸带等.
这样问题我们要从实验原理和减少实验误差方面去解决.
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