Question

两同学用图（a）中的实验装置做“研究加速度与质量关系”的实验．

（1）该实验中采用控制变量法，保持小车所受拉力不变，用砂和砂桶所受的重力作为小车所受拉力，为了减小实验误差，应使砂和砂桶质量尽量

小

些．（填“大”或“小“）
（2）保持小车所受拉力不变，改变小车的质量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-

1

M

关系图线．
一同学在实验中并没有采取平衡摩擦力的措施，则画出的a-

1

M

图线可能（b）中的

丙

．（填“甲”或“乙”或“丙”）
（3）另一同学在实验过程中保持水车的质量不变，改变砂和砂桶的质量，画出的a一F图线如图（c）所示，造成这种现象的主要原因是

AC

．
A．木板与水平面间的夹角太大   B．木板与水平面间的夹角太小
C．砂和砂桶的总质量较大    D．所用小车的质量较大．

Answer 1

分析：（1）系统加速运动，对砂桶来讲处于失重状态，造成试验误差，故应减小失重，应使砂和砂桶质量尽量小些
（2）没有平衡摩擦力，则必定当拉力增加到一定数值后，小车才能运动产生加速度，即：F-f=Ma
（3）没有施加外力时，小车已经获得加速度，故平衡摩擦力过度，当拉力过大时，砂桶失重现象很明显，导致a与F关系不成线性

解答：解：（1）当系统加速度较小时，砂和砂桶所受的重力约等于小车所受拉力，故应使砂和砂桶质量尽量小些
（2）没有平衡摩擦力，由牛顿第二定律得：：F-f=Ma，则：a=

F-f

M

=

F

M

-

f

M

，当F=0时，a=-

f

M

，可得图象在纵轴的截距为负，故选丙
（3）没有施加外力时，小车已经获得加速度，故平衡摩擦力过度；在研究加速度跟小车质量M的关系时，保持m不变，改变小车质量M，在小车质量M远大于重物质量m时，即当满足M?m时，可以认为小车受到的拉力（合力）F=mg，此时加速度a与小车质量M成反比，a-F图象为过原点的直线，当小车质量M不远大于重物质量m时，小车受到的拉力明显小于重物重力，图象向下弯曲
故答案为：（1）小   （2）丙  （3）AC

点评：对于实验我们要明确实验原理、具体实验操作以及数据处理等，同时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