题目内容
【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
【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。
