Question

在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用图1所示的装置．

（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
（2）下列说法中正确的是    ．
A．在探究加速度与质量的关系时，应改变拉力的大小．
B．在探究加速度与外力的关系时，应该改变小车的质量．
C．在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a-图象．
D．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．
（3）在保持小车质量不变的情况下，改变对小车拉力F的大小，测得小车所受拉力F和加速度a的数据如下表：

F/N	0.21	0.30	0.40	0.49	0.60
a/（m/s2）	0.10	0.21	0.29	0.41	0.49

①．根据测得的数据，在图2中作出a-F图象．
②．由图象可知，小车与长木板之间的最大静摩擦力大小为    N．
③．若要使作出的a-F图线过坐标原点，需要调整实验装置，可采取以下措施中的   
A．增加小车的质量
B．减小小车的质量
C．适当垫高长木板的右端
D．适当增加小桶内砝码质量．

Answer 1

【答案】分析：（1）明确理想模型、控制变量、等效替代、类比等各种方法的应用即可正确解答本题．
（2）由于该实验涉及的物理量较多，因此该实验采用的是控制变量法研究加速度、质量、合力三者之间的关系；
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．
（3）应用描点法作图，根据实验数据在坐标系中描出对应的点，然后作出a-F图象．
实验时要平衡摩擦力，如果平衡摩擦力不够，则图象在F轴上截距不为零，如果平衡摩擦力过度，则图象在a轴上截距不为零．
解答：解：（1）在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时，由于变量较多，因此采用了“控制变量法”进行研究，分别控制一个物理量不变，看另外两个物理量之间的关系，故BCD错误，A正确．
（2）A、该实验采用的是控制变量法研究，即保持一个量不变，研究其他两个量之间的关系，在探究加速度与质量的关系时，应保持拉力的大小不变，故A错误；
B、在探究加速度与外力的关系时，应该保持小车的质量不变，故B错误；
C、要直观的反映两个量之间的关系，可以通过作图来解决．但是只有作出一条直线，才可以直观的反映两个变量之间的关系．在探究加速度a与质量m的关系时，为了直观判断二者间的关系，应作出a-图象，故C正确；
D、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，故D正确；
故选CD．
（3）①在a-F图象中根据所给的数据描点．②用一条直线连接这些点（连接时要让尽可能多得点落在直线上，让其它的点尽可能分布在直线的两侧）．
所以a-F图象如图所示．

（2）当拉力大于等于最大静摩擦时，物体开始运动，由上问所得a-F图象可知当拉力等于0.10N时物体开始运动，故最大静摩擦力为0.1N．
（3）若要使作出的a-F图线过坐标原点即绳子的拉力就等于小车所受的合外力，故需要平衡摩擦力，其方法是适当垫高长木板的右端．故C正确．
故选C．
故答案为：
（1）A     （2）CD （3）①如图所示

②0.10 （0.08～0.12）③C
点评：（1）在学习物理过程中掌握各种研究问题的方法是很重要的，要了解各种方法在物理中的应用．
（2）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，然后熟练应用物理规律来解决实验问题．
（3）探究加速度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力，小车受到的合力不等于钩码的重力．